我国航空发动机用DZ422B镍基高温合金定向凝固叶片虽已批量生产,但其实际熔模铸造生产过程还存在较多质量问题,已对该类叶片生产成本及产出效率等造成一定负面影响。作为其铸造工艺关键环节之一的型壳制备,直接决定着最终的产品质量,且由于国外相关技术封锁等诸多原因,我国型壳制备的工艺技术能力还存在诸多短板,较难完全满足DZ422B及更高等级涡轮叶片熔模铸造性能要求,也亟待提升其制备技术水平。本文密切联系DZ422B定向凝固涡轮叶片用刚玉-硅溶胶型壳制备的生产实际,从原材料选购、熔模制造、涂料配制、沾浆撒砂、高温脱蜡、预备焙烧等各生产工艺环节入手,着力于优化制备工艺路线,构建各工序规范化标准化生产及检验操作规程与管理流程,推广运用常见缺陷快速诊断与处置系统,推行全面质量管理模式等方式方法,持续改进,不断完善现有型壳制备技术,同时为后续更高技术等级型壳的研究提供一定的参考。原材料选购及验收方面,本文强化原材料采购与验收的标准化管理,推动原材料质量检测与控制的标准化以确保型壳制备性能的稳定可控,同时从电熔刚玉粒度分布,硅溶胶微观形貌等方面优选粒度分布较宽,微观球化率更佳的材料等以进一步提升型壳相关性能。型壳生产制备工艺方面,本文较为全面地梳理了实际生产工艺路线选择,并制定了熔模制造、涂料配制、沾浆撒砂、加速干燥、高温脱蜡、预制焙烧等工序模块的标准操作规程,促进了实际生产操作的规范化与流程化,进一步提升了生产效率与产品合格率。型壳质量检验检测与缺陷诊断方面,本文倡导全面质量管理模式,针对实际生产中各关键工序环节,配套与之相应的标准化检验操作规程,较好地保证了实际生产工作中的相关各项质量,同时全面总结并构建了常见产品缺陷的特征判定、原因推导及处理措施等诊断数据库,以期利用计算机及移动网络等技术,进一步提升诊断处理的精度与速度,持续提升产品质量与生产效率。DZ422B镍基高温合金与刚玉型壳界面反应与粘砂机制研究方面,本文借用座滴法模拟两者界面反应过程,通过液体形貌观测、润湿角度测控、界面区域微观形貌及元素分析及分布特性等研究,结合热力学基本原理,揭示了界面反应及粘砂现象产生的机理,并提出了优化高温合金配比、改进矿化剂成分、研发化学稳定性更强的粘结剂（如无硅粘结剂等）及面层涂层材料等改进措施。