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将高温气冷堆堆芯出口温度从目前的750℃提升到900℃~950℃的水平，实现第四代核能系统，将打开核能高温工艺供热的大门，具有更大的节能减排潜力。中间换热器采用气-气换热，用来将高温堆芯热量传递给用热单元，是超高温气冷堆的关键部件之一，极高的服役温度使其材料选型面临很大的挑战。本文针对我国自主开发的GH3128镍基高温合金及其结构性能开展了初步研究，将调研到的GH3128性能数据与西方国家提议的中间换热器备选材料Inconel617进行了对比。结果表明，1）相比于Inconel617含有10%-15%钴的成分特征，GH3128不含有钴成分，更适于核岛应用；2）两种合金在高温拉伸、蠕变、焊接等方面具有相近的性能；3）GH3128的热加工性能优于Inconel617。针对ASME高温强度许用值设计标准应用于GH3128时无法给出清晰一致有效设计余量的不足，采用正态分布直接计算的方法给出了容限范围母体比例为99%的设计许用值曲线，该曲线可以在整个温度区间连续给出可靠的设计许用值以及一致有效的设计余量。研究了GH3128与Inconel617物理及机械方面的性能差异对中间换热器换热管在高温下应力状态的影响。结果表明，在综合考虑弹性应力、热应力和蠕变应力等因素的条件下，两种合金表现出相似的结构行为，并且相比于弹性应力和蠕变应力，热应力为小量。为进一步探究GH3128作为中间换热器结构材料的可行性，以德国KVK项目的10MW中间换热器模型为基础，对中间换热器二次氦气管板热端的蠕变屈曲过程进行了分析。结果表明，初始不圆度、材料的蠕变性能、管板的工作环境及外界约束等因素都将显著的影响管板的蠕变屈曲过程，并且增大壁厚相比于减小半径可以更有效的延长氦气管板的临界屈曲时间，从而改善管板的稳定性。本文研究成果将为以GH3128为结构材料的中间换热器的设计工作提供参考。