固液界面性质与凝固生长等物理现象和过程密切相关。对固液界面特性的研究和认识,对于建立完善的材料科学理论具有重要的基础意义,对于诸多工程应用也具有重要的指导价值。与固液界面相关的基础性核心问题主要包括:界面的微观结构、固液界面热力学性质、固液界面动力学性能与行为,以及相关性能参数的各向异性等。但是由于固液界面位于凝聚相内部,实验上较难直接观测。为此,人们采用原子尺度的模拟计算方法开展了大量研究,取得了积极的进展,但多限于理想或单质体系,少数涉及合金体系固液界面性质的研究也主要集中在采用对势描述原子间相互作用的理想体系,它们的性质及原子间相互作用与实际体系存在较大差异。有鉴于此,本文以Cu-Ni二元合金体系为对象,以分子动力学模拟为主要手段,采用嵌入原子势这一多体势描述原子间相互作用,对合金固液界面的微观结构、界面能及其各向异性、动力学系数及其各向异性进行深入研究,以期深化我们对合金体系固液界面特性的认识,进而推动相关理论模型的发展和完善。取得的主要结果有:鉴定了表征固液界面宽度的最佳参数。采用局域序参数、原子数密度分布、二维结构因子、扩散系数、Lindemann指数等参数对Cu-Ni合金固液界面的微观结构进行了表征,发现界面宽度存在明显的各向异性,而且基于不同参数确定的界面宽度各向异性并不相同。其中,通过局域序参数的分布确定出来的界面宽度不仅能反映界面区域的结构变化,还能反映界面原子动力学性质的变化,因此更为可靠;影响其各向异性的主导因素是界面区域的层内有序结构。对固液界面区域层内结构的分析发现,这些原子层由固相原子和液相原子共同组成,原子层内固相原子所占比例与该层相对界面的位置有关。也就是说,固液界面在原子尺度并非光滑的,界面层内固相原子与液原子之间动态转化。这种层内固相和液相含量的渐进变化造成了界面区域结构和动力学性质沿界面法线方向的平滑过渡。采用毛细波动法计算了Cu-Ni合金在全成分范围内的固液界面能及其各向异性参数,发现随着固液共存温度的升高,即合金中Ni含量的增加,界面能呈增大趋势,各向异性参数也发生了明显变化。虽然如此,三种典型位向界面（100）,（110）和（111）的界面能在所研究的合金成分下均满足γ₁₀₀>γ₁₁₀>γ₁₁₁这一关系。界面能的各向异性决定了平衡凝固时凝固形貌的选择。将本文计算所得全成分范围内的固液界面能各向异性参数叠加到相场模拟得到的凝固形貌选择图上,发现Cu-Ni合金体系在平衡凝固时均以<100>择优的枝晶生长为主。但在合金体系在形貌选择图上比较靠近<100>择优与海藻状枝晶的边界,在非平衡凝固条件下很可能会以海藻状方式生长。采用模拟自由凝固的方法计算了Cu-Ni合金在全成分范围内的固液界面动力学系数,发现随着Ni含量的增加,界面动力学系数呈先减小后增大的趋势。三种典型位向界面（100）,（110）和（111）的界面动力学系数在所研究的合金成分下均满足μ₁₀₀>μ₁₁₀>μ₁₁₁这一关系,与界面能的位向关系相同。计算发现合金化的引入造成界面动力学系数的各向异性同纯组元相比降低了15%左右,这使得在过冷凝固条件下各枝晶生长方向的动力学差异变得不明显,凝固组织可能以海藻状枝晶为主。