西北工业大学王伟丽研究员：偏晶型合金的液相分离与快速凝固

偏晶型合金具有独特的微观结构和宏观性能。第二相均匀弥散分布 的偏晶型 合金在自润滑材料、超导材料及电接触材料等领域具有广阔的工业应用前景。 偏晶型 合金是指在一定温度范围内具有两个及以上不混溶共存液相的一类合金体系。在凝固成形过程中，由于不同液相之间的密度差，在重力场下容易形成上下分层的宏观偏析组织，严重限制了其应用。在空间微重力场下，重力引起的自然对流减弱或消失，凝固过程中表现出完全不同的液相分离特征，进而影响微观组织形态。

正常重力场下偏晶型合金的快速凝固组织演化特征

微重力场下偏晶型合金的快速凝固组织演化特征

关于偏晶型 合金的液相分离过程和快速凝固机制，尽管已经开展了大量的研究工作，但尚未形成理论体系。因此，系统 研究偏晶型 合金的液相分离和凝固组织特征，明确其物理机制，可以为发展 新型偏晶合金 提供重要基础数据和科学依据。

偏晶型合金研究是空间材料科学领域的国际前沿课题，快速凝固对组织细化、亚稳相形成及应用性能有着至关重要的影响。采用深过冷快速凝固方法研究偏晶型合金在地面重力场和空间环境中的组织演化规律，分析液相分离过程中第二相微滴的运动特征及其对微观结构的影响关系，对空间站微重力场中研究偏晶型合金具有重要的预研作用，同时可为地面环境制备偏晶型合金提供新途径。

西北工业大学王伟丽研究员及其团队 长期从事空间材料科学地面模拟研究工作，《偏晶型合金的液相分离与快速凝固》一 书内容是其二十多年来在国家自然科学 基金重点项目 (51931005) 、区域联合 ( 山东 ) 重点项目 (U24A20106) 、面上项目 (52171048 、 51571163 、 51371150) 和青年项目 (51101123) 等支持下研究成果的系统总结，是系统介绍偏晶型合金深过冷快速凝固的专著。

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偏晶型合金的液相分离与快速凝固

王伟丽 著

北京 : 科学出版社, 2025. 11

ISBN 978-7-03-077861-1

本书采用空间环境地面模拟实验技术研究了 高温偏晶型 Fe 基、 Co 基及高熵合金在重力场和微重力场中的液相分离过程和快速凝固组织演化规律，结合理论计算和相场模拟方法系统分析了马兰戈尼迁移、斯托克斯运动、流体动力学特征、表面偏析等物理现象对液相分离过程中第二液相运动规律及微观组织形成的作用机制。本书 可为偏晶型 合金在地面重力场和空间环境中的设计制备与组织调控提供重要的理论与实验依据，对于相关领域研究发展具有积极的促进作用。

全书共 6 章，第 1 章 为偏晶型 合金快速凝固热力学与动力学，第 2 章 为偏晶型 合金的急冷快速凝固，第 3 章 为偏晶型 合金的深过冷快速凝固，第 4 章为微重力 场下偏晶合金 的液相分离，第 5 章为空间环境中包晶合金 的亚稳液相 分离，第 6 章为高 熵 合金的液相分离与快速凝固。

本书相关内容研究和撰写过程中得到魏炳波院士的指导，洪振宇教授、闫娜教授，以及课题组成员吴宇昊、夏 瑱 超、罗盛宝、燕鹏旭、孔章环、李志强、张晓妹、李文慧等给予了大力支持与帮助，相关研究工作与成果的总结是集体的智慧结晶，与团队的辛勤工作密不可分，在此 一 并表示感谢。同时，感谢西北工业大学材料学院王军教授、西安工业大学丁仁根教授和何佳华副教授的审阅和修订，他们为本书提出了宝贵的意见和建议。

本书出版得到陕西省重点研发计划重点产业创新 链项目 (2020ZDLGY12-02) 、陕西省科技创新工程重点项目 (2015KG110158) 及西北工业大学基础研究基金等连续支持，得到西北工业大学精品学术著作培育项目的资助。 在此表示感谢。

本文摘编自《偏晶型合金的液相分离与快速凝固》（王伟丽著. 北京 : 科学出版社, 2025. 11）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-077861-1

祝洁，18628452164

罗瑶，18629426379

本书适合从事空间材料科学、金属材料快速凝固、偏晶合金和包晶合金研究，以及相场模拟等相关领域的科技工作者阅读，也可作为高等院校和科研院所的教学参考用书。

（本文编辑：刘四旦）

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