本書詳細地介紹了相場模型的建立過程，並結合了作者近年來的研究成果及本領域的*新進展。本書首先介紹KKSO多相場模型的建立及參數確定過程，通過二維基準性研究驗證模型和參數的可靠性，隨後將KKSO多相場模型擴展至三維，研究定向凝固CBr4-C2Cl6共晶合金的三維形態演化及層片間距調整、三維層片形態演化過程中的厚度效應、不同抽拉速度下的共晶形態變化及共晶形態的層-棒轉變。本書突出了多相場模型在共晶凝固研究中的應用，適合高校材料加工學科及物理學科研究生教學的需要，也可供企業的工程技術人員參考。

本書介紹了共晶凝固理論的研究進展、相場法數值模擬的概念及其應 用以及典型的多相場模型的建立及應用。全書共7章，其中共晶合金定向 生長形態演化是其核心內容，包括二維形態演化和三維形態演化。本書從 多相場模型的建立、參數的選擇及邊界條件的確定開始，分別研究了共晶 合金的形態演化、形態演化過程中的共晶層片厚度效應及影響形態演化過 程的因素，為進一步研究共晶合金的微觀組織奠定了基礎。 本書可作為材料加工學科及物理學科研究生教材，也可供從事相場模 擬研究的高校教師、企業工程技術人員等廣大科研工作者參考。

1 緒論
1.1 概述
1.2 共晶凝固理論的研究進展
1.2.1 經典共晶凝固理論的回顧
1.2.2 現代共晶凝固理論的研究進展
1.2.3 共晶形態的層-棒轉變理論
1.3 相場法研究進展
1.3.1 相場模型
1.3.2 相場模型參數的確定方法
1.3.3 相場模型在凝固微觀組織模擬中的應用
1.4 多相場模型
1.4.1 多相場模型的分類
1.4.2 典型的多相場模型
1.4.3 多相場模型的發展
1.5 共晶凝固領域的發展現狀及亟待解決的問題
2 共晶凝固多相場模型及其數值求解
2.1 共晶凝固尖銳界面模型
2.2 共晶多相場模型
2.2.1 相場方程
2.2.2 溶質場方程
2.3 參數的確定
2.3.1 相場模型參數
2.3.2 計算參數
2.3.3 工藝參數
2.4 數值求解及後處理方法
2.4.1 初始條件
2.4.2 邊界條件
2.4.3 方程的離散
2.4.4 後處理
2.5 程序流程
3 層片共晶形態穩定性的二維基準性研究
3.1 參數空間
3.2 CBr4-C2Cl6合金的形貌選擇
3.2.1 亞共晶成分(η=0.2)
3.2.2 共晶成分
3.2.3 過共晶成分(η=0.5)
3.2.4 與實驗結果的對比
3.3 模型合金的形貌選擇
3.3.1 亞共晶成分(η=0.4)
3.3.2 共晶成分
3.3.3 過共晶成分(η=0.6)
3.4 層片共晶形態選擇的機理分析
3.4.1 層片共晶形態選擇規律
3.4.2 穩定性分析
3.4.3 穩定性圖
4 CBr4-C2Cl6共晶合金的三維層片形態演化
4.1 三維模擬的建立
4.1.1 參數及初始條件
4.1.2 溫度邊界條件的確定
4.2 低厚度測試
4.2.1 亞共晶合金(η=0.2)
4.2.2 共晶合金
4.2.3 過共晶合金(η=0.5)
4.3 CBr4-C2Cl6合金三維形態演化
4.3.1 亞共晶合金(η=0.2)
4.3.2 共晶合金
4.3.3 過共晶合金(η=0.5)
5 CBr4C2Cl6過共晶合金三維層片形態演化的厚度效應
5.1 初始層片間距小於*小過冷度層片間距時的厚度效應
5.1.1 形態演化
5.1.2 溶質分布
5.1.3 界面平均過冷度
5.2 初始層片間距接近*小過冷度層片間距時的厚度效應
5.3 初始層片間距大於*小過冷度層片間距時的厚度效應
5.4 層片厚度效應機制
6 不同抽拉速度下CBr4-C2Cl6共晶合金的三維形態選擇
6.1 恆速條件下的共晶生長
6.1.1 不同抽拉速度下的形態選擇
6.1.2 形態選擇圖
6.2 變速條件下的共晶生長
6.3 抽拉速度對形態選擇的影響機制
6.3.1 基於*小過冷度原理的分析
6.3.2 應用理論模型驗證
6.3.3 實驗實例
7 共晶形態的層-棒轉變
7.1 CBr4-C2Cl6共晶合金層-棒轉變
7.1.1 液相溶質擴散繫數DL的影響
7.1.2 初始成分的影響
7.1.3 初始層片間距的影響
7.2 模型合金層-棒轉變
7.2.1 不同初始成分的亞共晶形態演化
7.2.2 形態選擇圖
7.3 共晶形態層-棒轉變機制
7.4 實驗結果
參考文獻
附錄
附錄A 二維離散
附錄B 三維離散