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镍基单晶高温合金因具有优异的高温综合性能广泛应用于制造航空发动机涡轮叶片。提高合金承温能力是镍基单晶高温合金研发的难题,迫切需要理清服役条件下合金成分作用及机理、显微组织演化规律及其对性能的影响。功能多样、性能强大的透射电子显微镜为镍基单晶高温合金显微组织结构演化和微观强化机制的研究以及合金成分设计带来了新的机遇。本文简单综述了透射电子显微学在镍基单晶高温合金中两相元素分布、缺陷及其行为规律、相界面特征及其作用等最新研究成果,并对先进原位高温力学TEM技术的发展及在镍基单晶高温合金中的研究进行了展望。