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本文利用电子束熔炼、落管和电磁悬浮研究了Al-50at.%Si合金的凝固过程，并利用修正后的LKT-BCT模型对初生Si晶体的生长过程进行了研究。观察了电子束熔炼的铸锭表面，典型的小平面Si树枝晶几乎覆盖整个表面，其生长均指向冷速较小的石墨坩埚的心部；枝晶臂的生长也具有一定的方向性。从心部到边缘，Si枝晶发生组织细化；共晶相Si的针片尺寸有所减小，且趋于钝化，这都是由于冷速不同所引起的。通过落管实验得到了0.1~1.0 mm直径的凝固样品小球，观察其深腐蚀截面组织形貌，凝固组织为小平面枝晶形貌的初生Si相和Al-Si共晶，在初生Si中发现平行于板条长度方向的溶质Al原子的沉积。初生Si相随小球直径的减小，发生组织细化，针片共晶尺寸也有所减小，且趋于钝化，小球边缘处发现了离异共晶形貌，这都是由于冷速不同所引起的。初生相Si生长前沿液相中的Al堆积抑制了晶体的生长，并导致了组织细化。通过电磁悬浮条件下反复加热与凝固，获得了320 K的过冷度。观察了不同过冷度下凝固样品小球表面和深腐蚀截面的组织形貌。过冷度较小时，初生相Si为小平面型枝晶形貌，并在其中发现了Al的层状沉积；过冷度较大时，初生相Si转变为粒状形貌，共晶体的形貌也随过冷度的增大转变为离异共晶形态。较大过冷度下，微观组织中发现有晶粒细化现象，这与Si晶体生长受溶质的抑制及初生相Si枝晶的断裂有关。利用修正后的LKT-BCT理论计算表明了初生Si晶体的生长主要受固液界面前沿溶质富集的影响。