定向凝固是控制金属材料凝固组织的重要手段之一。由于定向凝固能得到一些具有特殊取向的组织和性能优异的材料，因而从它诞生以来，吸引了诸多研究者对其工艺过程进行不懈探索。同时，作为一种新的用于描述在非平衡状态中复杂界面演变的方法，相场模型在模拟合金定向凝固中，有着独特的优势。它可以模拟合金定向凝固中固液界面形态，能预测定向凝固的微观组织。定向凝固数值模拟是一个较新的研究领域，通过计算机模拟来预测微观组织的形成，不仅有利于深入理解凝固组织形成机制，而且有助于预测定向凝固合金的物理性能，进而达到控制合金质量的目的。本文利用相场法微观组织数值模拟技术，对Al-1.96％molCu(Al-4.5％wtCu)二元合金定向凝固的界面形态演化过程进行模拟，主要研究了各向异性强度系数(也称各向异性强度)η、过冷度ΔT和扰动(16g(Φ)x~ω)三种不同条件下的晶体生长方式，探讨这三个凝固参数对二元合金定向凝固微观组织的影响。文中采用相场理论，通过对相场方程和溶质场方程的耦合，基于均匀网格显示有限差分方法，运用C语言编制了二元合金定向凝固微观组织生长的数值模拟程序，利用相关的图像生成软件(Tecplt软件)将模拟结果显示出来。模拟结果表明各向异性强度系数大于某个数值，晶体形貌没有明显的变化，保持柱状晶生长，随着各向异性强度系数的增大，枝晶尖端生长速度加大，在柱状晶上有明显的侧枝生成；过冷度对枝晶形貌也有一定的影响，枝晶随着过冷度的增加逐渐细化，尖端半径减小；扰动对界面形态也有很大的影响，当扰动逐渐增加时，柱状晶上有侧向分支产生，最终得到胞状树枝晶，界面处的颈缩现象随着扰动的增加逐渐消失；本文从实验验证研究出发，对Al-1.96％molCu二元合金的定向凝固界面形态进行了金相分析，验证本文采用的相场法模拟结果的正确性。本文针对各向异性在相场法中的应用，在理论方面进行了讨论。同时，对于影响合金定向凝固界面形态的两个重要参数：生长速度和温度梯度进行描述，综述了两者的理论取值和国内外研究现状。