本文研究以高硅含量的过共晶Al-30％Si合金为对象，采用低过热度浇注弱电磁搅拌进行半固态浆料制备，是拓宽Al-Si材料的使用范围的探索性工作。将低过热度浇注与弱电磁搅拌相结合，既可充分发挥两种制备技术的优势，又能将更经济地制备出理想的半固态浆料，具有一定的实际应用价值。由于目前低过热度浇注弱电磁搅拌制备半固态浆料的研究还处于起步阶段，系统理论研究未见报道，因此进行深入的工艺和系统理论研究对该新型半固态浆料制备技术的材料开发、生产应用具有重要意义。本文在自行设计制作的浆料制备装置和流变仪上，进行了低过热度浇注Al-30％Si合金的实验研究、低过热度浇注弱电磁搅拌制备半固态Al-30％Si合金浆料的工艺研究以及半固态过共晶Al-30％Si合金瞬态流变特性、稳态流变特性和触变性实验研究；在凝固理论大框架下进行了系统的低过热度浇注弱电磁搅拌过程理论研究；在所建立的多分散体系下半固态浆料微观结构方程和黏度模型基础上进行了半固态Al-30％Si合金的流变性能理论计算与系统理论分析。通过上述实验和理论研究得到的主要研究结论如下：1)随着浇注温度逐渐接近液相线，过热度逐渐减小，半固态Al-30％Si的组织晶粒逐渐变得细小，形状逐步圆整，分布也越来越均匀。低过热度浇注法细化晶粒、控制初晶Si相的生长主要体现在熔体特征变化、形核和晶粒长大过程中。2)低过热度浇注弱电磁搅拌技术可以制备较理想的半固态Al-30％Si合金浆料。低过热度浇注弱电磁搅拌方法可大幅度改善初晶硅形貌、大小和分布，继而提高浆料的综合使用性能，浇注温度、搅拌功率、时间对半固态浆料组织和性能有影响。在实验室条件下，浇注温度840℃，搅拌时间20s～25s、搅拌功率4.8kW条件下可以得到组织、性能俱佳的半固态浆料。3)提出电磁搅拌条件下熔体运动主要是沿切向流动，并求得了相应的运动方程，得到了界面浓度分布、浓度梯度分布及有效分配系数，利用建立的模型所计算的边界层浓度、浓度梯度分布及有效溶质分配系数更能反映熔体扰动的影响。4)弱电磁搅拌作用下的过共晶Al-Si合金熔体中，初晶Si主要是在粘性液体的带动下运动的，其细化及球团化可能通过机械作用、抑制各向异性生长作用和促进熟化作用等途径实现。结合弱电磁搅拌条件具体给出了球面生长的绝对稳定性判据及相对稳定性判据。引入了相对稳定性参数S，通过计算发现球晶半径的相对失稳半径可以达到球晶临界形核半径的近2000倍，从而保证了球晶可以比较稳定地生长至比较大的尺寸。5)在实验基础上研究了对半固态Al-30％Si合金的稳态和瞬态表观黏度，得出了固相分数、剪切速率和冷却速率对浆料黏度的影响规律。对过共晶Al-Si合金的触变性进行了研究发现，过共晶Al-Si合金稳态表观黏度的依时性很小，机械搅拌对于半固态过共晶Al-Si合金的剪切变稀作用也大大减弱。6)建立了基于多分散体系的半固态浆料微结构模型和黏度模型，根据实验数据和推导，得到了适用于半固态Al-30％Si合金浆料的微结构参量与黏度的具体表达式。7)依据建立的模型对半固态Al-30％Si合金浆料的黏度进行了计算，计算结果与实测值相吻合。等温及连续冷却过程中实施搅拌，固相分数、冷却速度、剪切速率等对半固态Al-30％Si合金表观黏度的影响规律揭示了浆料的流变性能，可为半固态过共晶Al-30％Si合金浆料的制备实践提供理论指导。