TiAl基合金由于其优异的性能,被认为是非常有前途的新型轻质高温结构材料。要实现TiAl基合金的广泛应用,尤其是在重视轻量化要求的航空航天领域,解决其薄板的制备是关键技术之一。然而,由于TiAl基合金具有本质脆性,材料的可加工性差,使得制备TiAl基合金薄板的难度很大。本研究采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,制备得到了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的TiAl基合金薄板,并用X射线应力测试仪对薄板进行了残余应力的测试。为了指导材料及其制品的制备工艺,本论文从理论角度分析了残余应力产生的原因及影响残余应力的各种因素,认为冷却过程是残余应力产生的主要阶段,温度变化及材料性能参数的差异是产生残余应力的主要原因,并建立了TiAl基合金薄板、Al2O3P/TiAl复合材料及Al2O3P/TiAl复合材料薄板的热应力模型,并应用ANSYS有限元软件对这些模型进行了模拟计算。计算结果表明:在TiAl基合金薄板/陶瓷层/基板体系中,基板厚度对薄板的应力影响不大。在Al2O3P/TiAl复合材料薄板中,有效弹性模量、泊松比及热膨胀系数值均介于复合的两种材料之间,随着Al2O3颗粒体积分数的增加,颗粒与基体边界临近处的热残余应力显著增加。