本文对采用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备出的热防护系统外面板用镍基高温合金薄板材料进行了研究。高温合金薄板在1050℃固溶0.5小时后又分别在760℃，800℃，900℃进行了4小时的时效处理，对制各态和热处理态的薄板进行了常温拉伸实验。观察分析了薄板的截面组织和拉伸断口的形貌。利用X射线应力测试仪对制备态和热处理态的薄板进行残余应力的测试。 试验结果表明，制备态薄板的基体为镍基固溶体，经不同热处理工艺后，薄板材料的微观组织和性能发生较明显的变化。热处理后的晶粒为等轴晶，随时效温度的升高，晶粒和γ’相颗粒逐渐长大。制备态材料的拉伸断口特征为脆性断裂，热处理后材料拉伸断口为脆韧混合型断口。热处理后材料的综合性能与制备态相比均有较大的提高。γ’相为高温合金薄板材料的主要强化相，材料的性能随γ’相形貌和大小的变化而发生改变。在位错切过机制下，随γ’相颗粒尺寸的增大，薄板材料的强度有所提高；900℃时效后，γ’相颗粒充分长大，强化变为位错绕过机制，材料强度迅速下降。