传统钴基高温合金具有优异的耐热腐蚀和抗热疲劳性能,但它的高温强度比不过依靠γ’-Ni3Al沉淀强化的镍基高温合金,从而限制了其在航空发动机和燃气轮机等热端部件上的进一步应用。然而,现有镍基单晶高温合金的使用温度已接近合金的熔点,要继续提高其使用温度非常困难。近年来,在Co-Al-W三元体系中发现的γ’-Co3（Al,W）为新型钴基高温合金的发展开辟了新的道路。Co的熔点比Ni高40℃,新型钴基高温合金很有希望成为新一代的高温结构材料。由于新型钴基高温合金的γ’相溶解温度较低,如何提高γ’相溶解温度成为了发展此类合金的首要问题。基于CALPHAD方法建立的热力学数据库在预测合金的γ’相溶解温度和体积分数等基础特性上占有不可替代的地位,但仍需依赖实验测定的相平衡和热化学信息。相平衡信息的匮乏,已经严重阻碍了新型钴基高温合金的进一步发展。Ni为γ’相形成元素,提升γ’相溶解温度而几乎不影响固相线温度。Ta、Ti和Nb均为强γ’相形成元素,显著提升γ’相溶解温度并增加γ’相体积分数,也会显著降低固相线温度,但含量过高时会引起拓扑密排相的析出,损害合金的力学性能。因此,本论文重点针对新型钴基高温合金中较为重要的Co-Ni-Ta、Co-Ni-Ti和Co-Ni-Nb三元体系进行相图测定和热力学优化。主要研究工作如下:（1）对Co-Ni-Ta铸态合金和平衡合金进行分析,构建了 Co-Ni-Ta三元体系的液相面投影图和1473K等温截面图。在关键实验和第一性原理计算的帮助下,重新优化了Co-Ta和Ni-Ta二元体系。基于报道的Co-Ni和本工作修正的Co-Ta和Ni-Ta二元热力学参数,结合本工作测得的和文献中报道的实验数据,对Co-Ni-Ta三元体系进行了热力学优化,获得了一套合理自洽的热力学参数;（2）通过分析Co-Ni-Ti铸态合金和平衡合金,建立了Co-Ni-Ti三元体系的液相面投影图和1373/1273K等温截面图。在报道的Co-Ni和Ni-Ti以及本工作修正的Co-Ti二元热力学参数的基础上,结合本工作测得的和文献中报道的实验信息,对Co-Ni-Ti三元体系进行了热力学优化,优化结果与实验数据符合良好;（3）实验测定了Co-Ni-Nb三元体系的1373/1173K等温截面图。基于报道的Co-Ni和本工作修正的Co-Nb和Ni-Nb二元热力学参数,结合本工作测得的和文献中报道的实验数据,对Co-Ni-Nb三元体系进行了热力学优化,获得了一套能重现Co-Ni-Nb相平衡信息的热力学参数;（4）将本工作的优化结果与PanCobalt钴基高温合金热力学数据库的计算结果进行比较,发现了该热力学数据库仍存在一些不足之处。