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主要从事金属材料凝固科学与技术和空间材料科学研究。研制了以电磁悬浮、超声悬浮、静电悬浮、熔体浸浮和自由落体为特征的金属材料超常凝固实验系统。
研究了深过冷合金熔体中枝晶和共晶快速生长的动力学机制；揭示了微重力和深过冷条件对快速凝固过程的耦合作用；发展了快速偏晶和包晶凝固的组织演变理论；探索了深过冷合金熔体的热物理性质变化规律。曾获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、和国家教学成果二等奖。
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