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摘要
工业制造的快速发展对多元合金材料的质量和性能提出了更高的要求，然而传统的合金熔炼方式难以处理高纯度、高活性、高熔点的合金材料。与传统的方法相比，电磁悬浮（EML）作为一种微重力条件下的新型无接触式的熔炼技术，在熔炼金属合金时能够达到深过冷度和快速冷却，显著改变合金晶体的组织形貌，使晶体向质量高、性能优的合金状态发展。因此，近年来电磁悬浮技术熔炼金属合金技术受到了研究者们极大的关注。研究者们已经利用EML技术定量测量了多元合金的比热、密度、粘度、表面张力等性质；通过观测过冷悬浮熔滴，结合振荡液滴法、落滴式量热法、样品耦合电子法等可以测量较大温度范围内多元合金的热物理性质。研究表明：熔体内部的不可见流动现象和传输现象采用数值建模技术来进行模拟研究，可展现熔滴的流动和表面变形特征，并有助于揭示实验结果。国内外学者对电磁悬浮在多元合金熔炼应用和模拟进行了大量研究后发现：（1）合金熔炼过程中耐火材料不可避免会对液态合金造成污染；（2）过冷度、冷却速度对金属合金凝固过程具有较大影响，但缺少有效的研究方法；（3）热物理性质对合金的宏观性能有很大的影响，且能作为制造过程模拟优化输入参数，但相关文献资料较少。本文归纳了EML熔炼金属合金的研究进展，分别对其凝固过程和性质测量等的实验研究与悬浮熔滴形状和内部流动规律等的数值模拟进行了总结介绍，讨论了目前电磁悬浮熔炼技术存在的问题和未来的突破方向，为液态合金性质研究及其数值模拟提供了参考。
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