定向凝固高温合金是一种通过特殊的定向凝固工艺制备的先进铸造高温合金，核心原理是在金属或合金从液态向固态转变的过程中，通过精确控制热量提取的方向，强制晶体沿着与热流相反的方向、按照预先设定的结晶取向进行生长。这种工艺形成了晶粒平行排列的柱状晶组织，其最高形式是完全消除晶界的单晶。定向凝固高温合金通常以镍基、钴基或铁基为基体，通过添加铝、钛、钨、钼、铼、钽等多种高熔点合金元素来强化，制备过程依赖于集真空熔炼与定向结晶功能于一体的真空定向凝固炉，需要精密控制凝固速率（通常为0.1-5mm/min）和温度梯度。
定向凝固技术的工业化应用始于20世纪60年代，经过高速凝固法、液态金属冷却法、高温度梯度定向凝固、激光增材制造等几代工艺发展，其核心追求是获得更高、更稳定的温度梯度。
定向凝固高温合金产品特性优异，具有卓越的高温力学性能、显著的承温能力、优异的结构特性与设计灵活性。定向凝固高温合金采用定向凝固技术，能够使材料的抗高温蠕变和抗疲劳能力得到提升；通过优化组织，定向凝固合金能将使用温度提升至其熔点的约90%；适合制造具有复杂内腔的薄壁空心构件。定向凝固高温合金由于优异的性能，其制品适用于极端环境下服役，主要用于航空发动机和燃气轮机。
新思界产业研究中心整理发布《
2026-2030年全球及中国定向凝固高温合金行业研究及十五五规划分析报告》显示，近年来，受到航空发动机与工业燃气轮机国家科技重大项目、国产大飞机等国家战略的影响，中国定向凝固高温合金市场需求持续增长，其中航空航天是主要需求领域。在航空发动机中，涡轮工作叶片、导向叶片等产品是定向凝固高温合金的主要应用领域，是提升发动机推重比和燃油效率的关键；在航天领域，定向凝固高温合金可用于火箭发动机涡轮泵叶片，需承受极端的高速气流冲刷和热负荷。在燃气轮机领域，定向凝固高温合金可用于燃气轮机叶片，使涡轮前温度可达1600℃级别。在核电领域，钍基熔盐堆等关键高温部件也需要定向凝固高温合金。
定向凝固高温合金产品具有较高的技术壁垒，定向凝固涉及冶金学、热力学、精密铸造和自动化控制的深度结合，缺陷控制难度高。另外，铼、钌、钴等战略金属资源制约会构成一定的供应链风险。
整体来看，定向凝固高温合金作为高端金属材料，其发展水平是国家航空航天和能源动力产业竞争力的直接体现。中国定向凝固高温合金产品在政策支持、市场需求等多重因素推动下市场在今后几年将会持续增长。
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