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近年来,球状偏晶合金因其自组装结构的特殊性而在汽车轴瓦材料、催化和电触头开关等领域中占据了极其重要的地位,其潜在的工业应用价值长期以来受到了广泛关注,因此,阐明其内部结构形成机理一直是偏晶合金领域的研究热点之一,其目的是为高效制备出理想的结构材料提供理论依据。然而,球状合金的实际凝固过程往往实验条件比较苛刻,凝固过程很难原位观测,从而导致内部演化路径缺失,这极大地限制了研究者深入开展某些特殊形貌的形成机理研究。另外,在分相过程中,形核长大和调幅分解的相分离热力学过程完全不同,即相分离方式极大地影响第二相液滴的析出过程。由此推断,两种情况下的液滴在相同温度梯度场中的迁移行为也将有所不同。然而,针对这一现象,已有的研究却鲜有报道。因此,关于相分离方式对温度梯度场中液滴的宏观作用机制及其对球状合金中“核”结构演化路径的影响等问题亟待进一步探究。此外,温度梯度是影响液滴迁移速率的另一个重要因素,对于球状合金而言,其内部的温度梯度与球尺寸有关,即液滴在不同尺寸的球状合金中迁移速率不同,由此引起的形貌差异仍然没有清晰的定论。针对以上问题,本文主要以SCN-H2O透明体系为研究对象,利用原位观测研究了形核和调幅分解两种相分离方式下第二相液滴分别在恒温场、单向温度场和圆形温度场中的相互作用特点及其形貌演化过程,考察了相分离方式对“壳-核”结构形成路径的影响,探究了圆形温度场中不同相分离方式下“壳-核”结构形成能力与温度梯度的关系,对比研究了Fe-58wt.%Sn粉末颗粒外部尺寸对其内部形貌多样性的作用规律。论文的主要研究内容及结论如下:（1）在恒温场中探究了相分离方式对第二相液滴生长规律及形貌的影响,阐明了不同相分离方式下第二相液滴的长大机制。以透明难混溶体系SCN-H2O为研究对象,采用激冷法在SCN-70wt.%H2O和SCN-50wt.%H2O体系中分别实现了形核长大和调幅分解两种相分离过程。原位观测了不同相分离方式下第二相液滴的动力学行为,研究了两种情况下液滴的生长规律及形貌演变特点。实验发现:调幅分解过程相对较快,在短时间内析出第二相液滴,并满足长大规律:r～t;相比之下,形核过程相对缓慢,液滴长大规律主要为r～t1/2。另外,实验还利用不同激冷深度在同一体系（SCN-60wt.%H2O溶液）中分别实现了两种相分离方式,发现该体系在深过冷度下为液滴式调幅分解,这与SCN-50wt.%H2O体系中连续状调幅分解有所不同,主要表现在液滴形貌方面,导致这种差异的原因是两者的第二相液滴体积分数不同。（2）在单向和圆形温度梯度场中分别研究了第二相液滴的相互作用特点及形貌演化过程,揭示了温度梯度场下形核长大和调幅分解对宏观形貌的调控机理。以SCN-50wt.%H2O和SCN-70wt.%H2O体系为研究对象,实现了不同的相分离过程。在单向温度场和圆形温度场中分别探究了相分离方式对第二相液滴的相互作用及宏观形貌的影响。研究发现:当调幅分解发生时,液滴间相互作用强烈,且液滴在移动过程中能够凝并成条带状组织,而在形核情况下液滴相互碰撞并不明显,不能形成条带状组织。在圆形温度场中,调幅分解下液滴间强相互作用使得它们能够连接成环状组织,之后环状组织不断向样品中心紧缩,从而形成“壳-核”结构。这种演化路径与早期研究者对“壳-核”结构的理解有所不同。（3）在圆形温度场中探究了不同温度梯度对第二相液滴迁移行为及形貌的影响,揭示了温度梯度与“壳-核”结构形成能力的内在联系。通过调节圆形样品周围铜模温度,建立了不同的环形温度梯度场。以SCN-50wt.%H2O和SCN-70wt.%H2O体系为研究对象,对比研究了温度梯度对同种相分离方式下第二相液滴迁移特点及液滴组装过程的影响。结果表明:温度梯度越高,液滴迁移运动越明显,越容易汇聚在样品中心,从而形成“壳-核”结构。在调幅分解相分离过程中,中间过程总是出现环状组织结构,最终都形成“壳-核”结构,因此,温度梯度对“壳-核”结构的形成能力作用不明显;而形核过程产生的液滴由于间距相对较大且迁移距离正比于温度梯度,即液滴在较低温度梯度情况下不容易迁移至样品中心,因此,“壳-核”结构与温度梯度有关。温度梯度越高,“壳-核”结构形成能力越强。（4）探究了不同粒径的偏晶粉末颗粒内部第二相小球的运动过程,阐明了颗粒尺寸大小对内部形貌多样性的作用规律。利用无容器落管技术制备了多尺度Fe-58wt.%Sn粉末颗粒,研究了不同尺寸下粉末颗粒中多样的组织结构形成规律,计算对比了两类尺寸（半径为200μm和400μm）的粉末颗粒内部温度场,比较了第二相小球Marangoni迁移速率和迁移过程中的液滴间碰撞强度。结果表明:在同一相对位置点,小尺寸粉末颗粒内部的温度梯度约为大颗粒的1.5倍,且液滴迁移速率更快。尽管大小颗粒穿过难混溶区的时间不同,但同尺寸小球在颗粒内部最终的相对位置与颗粒尺寸基本不相关。另外,计算结果发现,小尺寸颗粒内部的液滴碰撞强度约为大颗粒的10倍,这是导致大小粉末颗粒内部形貌差异的重要原因。