钨及其合金是重要的，又是最难熔的战略性金属材料，以钨合金、锆合金、钛合金为代表的难熔合金，在*等领域有着举足轻重的作用，难熔合金的液态热物理性质与组织形成机理研究成为高性能合金研制的国际前沿科学难题。该项目采用悬浮无容器实验技术，系统研究了W-Ta和Zr-Fe等若干难熔合金体系的液态热物理性质和组织形成动力学规律。首次实现液态W的733K(0.2Tm)过冷度，并测定出41.3m/s枝晶生长速度。发现了液态金属Zr在静电悬浮状态下的二阶和三阶球谐振荡规律，构建了电、磁物理场作用下悬浮熔体及其传热过程的数理模型，揭示了悬浮熔体球谐振荡的动力学规律，实现了900~2500 K熔体几何形态调控。揭示了深过冷的表面张力和粘度随温度变化特性，系统获取了高过热和深过冷状态下Zr-Fe等20多种合金熔体的密度、比热、粘度等10种性质关键基础数据；建立了第一原理融合机器学习的深过冷合金熔体结构性质计算方法，探索出高温熔体近邻配位、拓扑分布等短程有序度增强和高阶团簇形成与演变的规律，揭示了熔体微观短程结构作用于凝固相选择的内在联系。实现了20多种难熔合金深过冷，突破了经典形核理论预期0.2TL临界过冷度；阐明了难熔合金快速凝固过程中枝晶和共晶生长的主要控制方式。揭示了“熔体性质—凝固过程—应用性能”的组织形成动力学规律；研制的6种难熔合金81个样品，搭载天舟3号飞船进入空间站核心舱。