液／固相变过程的相场法数值模拟

采用弥散界面理论，建立一个包括温度场、浓度场、相场、取向场耦合的描述过冷熔体中晶体的形核、生长、晶界形成这一液／固相变全过程的统一相场模型。系统研究液／固相变中各种微观过程自由能的统一表达式、四场耦合统一相场模型的薄界面分析、弥散界面形核理论及不同形核条件下的组织演化、多晶条件下的枝晶生长行为与形态选择、多晶生长过程中晶界的形成及演化机理。采用有限差分并行算法，通过本领域中最具优势的三种手段- - 相场法、高性能计算机群并行环境、热力学数据库的结合，在更加真实的物理背景下，完成液／固相变全过程的大尺度定量模拟，完整显示液／固相变过程中的各种微观机制，揭示本领域中的新现象和新规律，为现代凝固理论的发展和材料组织性能的精确控制建立基础。