冶金及材料制备过程精控理论

冶金及材料制备过程精控理论内容：

（1）电化学低碳冶金过程精控理论。针对冶金过程难控制问题，开展了多尺度、多维度的短流程冶金过程控制基础理论研究工作，深化以熔盐电化学可控氧流为基础的多组元复杂矿可控分离及短流程定制式提取理论基础，完善电化学可控溶解-精控电沉积高纯材料的基础理论，构建离子液体电化学单原子可控掺杂基础理论。

（2）高活性金属冶炼基础理论。研究高活性金属冶炼过程控制及冶炼用无机耐火材料的界面反应理论，围绕八面体容忍因子对高稳定性钙钛矿结构的无机氧化物耐火材料组分和结构调控，结合相图计算方法构建氧化物耐火材料的多 元系热力学模型，构建高活性冶炼金属用无机高稳定性耐火材料开发新理论。

（3）冶金熔体凝固调控理论。建立热电磁流动理论模型，多尺度阐明热电磁力及其对微观组织作用机理，揭示多尺度效应与极值原理；探究外场下控制晶体生长和取向规律，建立外场调控晶体生长模型及微结构控制理论，为多场耦合制备各向异性材料和金属基纤维复合材料提供理论依据。

冶金及材料制备过程精控理论成果：

（1）复杂矿电化学提取调控理论。针对复杂矿物难以有效分离提 取有价金属，通过矿相重构、电化学过程原位分析和理论计算，构建了复杂矿电化学可控定制式分离基础理论，为实现多组元含钛矿物的可控分离提取制备钛基材料，以及制备高附加值硅基/碳基功 能材料提供了理论指导。

（2）电化学精控沉积理论。为满足高纯材料发展需要，基于电化学可控氧流研究基础，深入研究了电化学可控溶解-沉积高纯材料的可行性及理论基础，并以此形成了高纯硅 /铁/钛硅合金的短流程精控机制，以及新型单原子/团簇金属修饰催化剂的电化学可控构筑机制。

（3）多外场辅助调控理论。开展了外场下材料制备研究工作，提出了外场调控界面和晶体生长新思路， 开发了外场下“晶粒细化”和“控制晶体生长”新技术及理论；此外，在冶金和材料制备过程中外 场效应和基本规律方面开展了深入研究，形成了多外场协同调控机制。