中文摘要：

声悬浮技术是进行低熔点金属材料和各种非金属材料无容器处理的有效方法。本项目将在研究快速变温条件下声悬浮稳定性和液滴运动主动控制的基础上，开展低熔点金属、有机物和水溶液等二元偏晶体系的相分离和快速凝固研究。探索声悬浮和深过冷共同作用下第二液相的形核、长大和聚集规律以及偏晶转变过程中固相的形核和生长机制。深入研究无容器状态、超声空化效应、内部复杂流动和表面毛细波与深过冷熔体的交互作用规律，揭示其对液相分离、组织演变以及溶质再分配的影响规律和作用机制。采用Monte Carlo模拟和相场理论进行分析计算，以期在实验基础上建立声悬浮条件下偏晶合金相分离和快速凝固的理论模型。

结论摘要：

本项目开展了声悬浮动态稳定性、悬浮液滴运动规律、声悬浮条件下偏晶合金相分离与凝固过程以及超声场与悬浮样品相互作用等几方面研究工作。提出了饼形样品声悬浮力的解析表达式，发现了声悬浮液滴的四瓣和五瓣状运动新形态，揭示了样品运动所引起的悬浮声场共振状态飘移规律，实现了蚂蚁、瓢虫、小鱼等若干种生活于地面、空中和水中的小动物的声悬浮，发现了声悬浮条件下Bi-Ga偏晶合金相分离和凝固组织形成的新规律，揭示了声悬浮条件下水滴发生表面主导形核和内部声场类似平面驻波的特征，发现了超声场对Pb-Sb合金初生相、共晶相生长形态转变以及宏观偏析的作用机制。本项目发表论文8篇，有关小动物声悬浮的结果得到Nature专题评论。