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课题组博士生刘佳在结构材料领域期刊《Scripta Materialia》上发表研究论文《Generalized diffusive speed for the continuous growth model over a wide range of solidification velocities》。该工作针对快速凝固过程中非平衡界面动力学,特别是溶质截留现象,对广泛使用的连续生长模型(CGM)进行了重要改进。传统CGM模型的预测能力长期受限于两个关键问题:其一,该模型被持续误认为仅适用于中低速凝固条件;其二,缺乏对扩散速度的准确预测性定义。本研究在CGM框架内推导了扩散速度的广义定义,并结合热力学-扩散标度关系,建立了从热力学和扩散信息出发进行实用计算的方法。将这一新的成分和温度依赖的扩散速度引入CGM后,模型得以统一描述宽凝固速度范围内的溶质截留行为,成功捕捉到从部分截留到完全溶质截留的完整转变过程。研究通过多个二元体系的验证证明了该模型的准确性,并进一步展示了其自然扩展到多元体系的能力,无需额外假设。该工作为复杂工程材料(如高温合金、增材制造用合金)中界面动力学的预测奠定了坚实的理论基础,对快速凝固工艺优化及亚稳相设计具有重要指导意义。


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