采用电磁悬浮、熔融玻璃净化和自由落体三种技术实现无容器、微重力及深过冷极端条件，对复相包晶、偏晶和磁性合金的快速凝固过程进行研究。提示包晶合金中包晶相与初生相的竞争形核规律及类共晶层片状包晶组织的形成机制；阐明偏晶合金中的相分离机制和规律；探讨磁性合金快速凝固过程中的显微组织演变规律，为其凝固工艺优化设计提供理论依据。