西北工業大學王偉麗研究員：偏晶型合金的液相分離與快速凝固

偏晶型合金具有獨特的微觀結構和宏觀性能。第二相均勻彌散分布 的偏晶型 合金在自潤滑材料、超導材料及電接觸材料等領域具有廣闊的工業應用前景。 偏晶型 合金是指在一定溫度范圍內具有兩個及以上不混溶共存液相的一類合金體系。在凝固成形過程中，由于不同液相之間的密度差，在重力場下容易形成上下分層的宏觀偏析組織，嚴重限制了其應用。在空間微重力場下，重力引起的自然對流減弱或消失，凝固過程中表現出完全不同的液相分離特征，進而影響微觀組織形態。

正常重力場下偏晶型合金的快速凝固組織演化特征

微重力場下偏晶型合金的快速凝固組織演化特征

關于偏晶型 合金的液相分離過程和快速凝固機制，盡管已經開展了大量的研究工作，但尚未形成理論體系。因此，系統 研究偏晶型 合金的液相分離和凝固組織特征，明確其物理機制，可以為發展 新型偏晶合金 提供重要基礎數據和科學依據。

偏晶型合金研究是空間材料科學領域的國際前沿課題，快速凝固對組織細化、亞穩相形成及應用性能有著至關重要的影響。采用深過冷快速凝固方法研究偏晶型合金在地面重力場和空間環境中的組織演化規律，分析液相分離過程中第二相微滴的運動特征及其對微觀結構的影響關系，對空間站微重力場中研究偏晶型合金具有重要的預研作用，同時可為地面環境制備偏晶型合金提供新途徑。

西北工業大學王偉麗研究員及其團隊 長期從事空間材料科學地面模擬研究工作，《偏晶型合金的液相分離與快速凝固》一 書內容是其二十多年來在國家自然科學 基金重點項目 (51931005) 、區域聯合 ( 山東 ) 重點項目 (U24A20106) 、面上項目 (52171048 、 51571163 、 51371150) 和青年項目 (51101123) 等支持下研究成果的系統總結，是系統介紹偏晶型合金深過冷快速凝固的專著。

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偏晶型合金的液相分離與快速凝固

王偉麗 著

北京 : 科學出版社, 2025. 11

ISBN 978-7-03-077861-1

本書采用空間環境地面模擬實驗技術研究了 高溫偏晶型 Fe 基、 Co 基及高熵合金在重力場和微重力場中的液相分離過程和快速凝固組織演化規律，結合理論計算和相場模擬方法系統分析了馬蘭戈尼遷移、斯托克斯運動、流體動力學特征、表面偏析等物理現象對液相分離過程中第二液相運動規律及微觀組織形成的作用機制。本書 可為偏晶型 合金在地面重力場和空間環境中的設計制備與組織調控提供重要的理論與實驗依據，對于相關領域研究發展具有積極的促進作用。

全書共 6 章，第 1 章 為偏晶型 合金快速凝固熱力學與動力學，第 2 章 為偏晶型 合金的急冷快速凝固，第 3 章 為偏晶型 合金的深過冷快速凝固，第 4 章為微重力 場下偏晶合金 的液相分離，第 5 章為空間環境中包晶合金 的亞穩液相 分離，第 6 章為高 熵 合金的液相分離與快速凝固。

本書相關內容研究和撰寫過程中得到魏炳波院士的指導，洪振宇教授、閆娜教授，以及課題組成員吳宇昊、夏 瑱 超、羅盛寶、燕鵬旭、孔章環、李志強、張曉妹、李文慧等給予了大力支持與幫助，相關研究工作與成果的總結是集體的智慧結晶，與團隊的辛勤工作密不可分，在此 一 并表示感謝。同時，感謝西北工業大學材料學院王軍教授、西安工業大學丁仁根教授和何佳華副教授的審閱和修訂，他們為本書提出了寶貴的意見和建議。

本書出版得到陜西省重點研發計劃重點產業創新 鏈項目 (2020ZDLGY12-02) 、陜西省科技創新工程重點項目 (2015KG110158) 及西北工業大學基礎研究基金等連續支持，得到西北工業大學精品學術著作培育項目的資助。 在此表示感謝。

本文摘編自《偏晶型合金的液相分離與快速凝固》（王偉麗著. 北京 : 科學出版社, 2025. 11）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-077861-1

祝潔，18628452164

羅瑤，18629426379

本書適合從事空間材料科學、金屬材料快速凝固、偏晶合金和包晶合金研究，以及相場模擬等相關領域的科技工作者閱讀，也可作為高等院校和科研院所的教學參考用書。

（本文編輯：劉四旦）

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