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深过冷液态凝固技术是实现大体积块状金属材料快速凝固的有效途径。而过冷条件下的组织生长规律对于控制凝固产品的最终质量有着非常重要的影响,相场法能有效地模拟过冷条件下枝晶的生长过程,但其准确性在很大程度上依赖于过冷液态金属的热物理性质。本文首先采用相场法模拟过冷液态金属的枝晶生长过程,然后采用分子动力学方法计算了二元和三元合金的热物性。采用相场法模拟了二维光滑枝晶的生长过程,将热噪声耦合进相场模拟,模拟了二次枝晶的生长过程。通过模拟观察到二次、三次枝晶的产生,枝晶的长大和粗化等现象。计算得到了二次枝晶间距和幅值,通过与理论解相比较,发现二者符合的较好。定量地研究了过冷度、各向异性系数、噪声振幅等参数对二次枝晶的影响。研究发现过冷度、各向异性系数对二次枝晶影响显著,而噪声振幅则影响不大。采用Meyer的嵌入原子模型模拟了Ni-30%Fe、Ni-55%Fe两种合金的比热。在1500K以前,两种合金的比热随温度的降低而线性增加;在1500K左右,比热出现了峰值。结构分析表明在1500K左右FeNi合金开始逐渐结晶,并导致比热出现异常。分子动力学和实验测量的结果都表明过冷液态FeNi合金的比热随成分变化不大。采用Voter的嵌入原子模型模拟了二元金属间化合物Ni3Al的熔点和比热。采用固液夹层法和NVE系综法分别模拟了Ni3Al的热力学熔点,两种方法得到的结果相近,但都要比实验值略高一些。模拟得到的Ni3Al合金的比热和温度成线性关系,比热随着温度的升高而升高。采用Farkas的嵌入原子模型模拟了三元金属间化合物Ni2TiAl的比热和密度。模拟得到的比热、密度和温度呈线性关系,两者都随着温度的升高而降低。采用伪二元相图估算了Ni2TiAl的比热,两者的结果比较接近,这说明过冷条件下Ni2TiAl的比热可以用Neumann-Kopp法则来估算。同时模拟结果表明尺度效应在过冷液态金属热物性的模拟中并不明显。