金属合金中界面不对称性对相分离的影响机制及亚稳态调控研究

本研究针对非平衡态金属合金凝固过程中界面应力与相分离行为的关联机制这一关键科学问题，通过热力学分析揭示了界面不对称性如何驱动熵变(entropy change)分异和亚稳态(metastable state)形成。研究发现偏离共晶点(eutectic)的合金体系会产生差异化相变路径，通过热容(heat capacity)和焓耗散(enthalpy dissipation)分析证实了界面应力对液相保留(liquidous state retention)的调控作用，为开发新型金属加工工艺提供了理论依据。

　　

当金属熔体偏离热力学平衡态时，有趣的现象开始显现——就像被施了魔法的液态金属，其内部会自发形成微观分界线(interface asymmetry)。这些看不见的边界如同微型战场，界面应力(interfacial stress)与熵变(entropy change)在此激烈博弈，导致合金表现出令人惊奇的"记忆效应"：既能记住高温时的混乱状态(disorder)，又能在冷却时选择不同寻常的固化路径(solidification pathway)。

研究团队通过精密的热力学探针，捕捉到共晶点(eutectic)附近发生的"相变魔术"——当合金成分稍稍偏离这个神奇的比例点时，焓耗散峰(enthalpy dissipation peak)会出现明显不对称，就像被无形之手掰弯的能量曲线。这种非平衡态(non-equilibrium)下的相分离(phase partitioning)行为，使得合金在熔点(melting point)附近表现出"选择性失忆"，某些区域顽固地保持液态特征(liquidous retention)，而相邻区域却已有序排列(crystalline ordering)。

最令人振奋的是，这些自生成的纳米界面(nano-interfaces)如同微型的能量调节阀，通过应力场(stress field)与热涨落(thermal fluctuation)的协同作用，可以精确控制亚稳态(metastable microstates)的寿命。这为开发"智能"金属加工技术提供了新思路——或许未来只需轻轻拨动这个微观调控旋钮，就能让合金在玻璃态(glass formation)与晶态之间自由切换，就像用温度遥控器切换电视频道那样简单。