快速凝固技术论文
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究随着科技的不断进步和发展，快速凝固技术已经成为本世纪的一项重要的技术和研究课题，已经得到了广泛应用。
快速凝固技术可以被用于制造金属材料，塑料材料，复合材料，纤维材料以及各种功能性材料，广泛用于航空航天，医疗器械，科学研究等领域。
快速凝固技术包括脉冲快速凝固（PFC），流体动力学快速凝固（FDS），激光快速凝固（LFC），激光折射快速凝固（LRC）和超声快速凝固等。
由于快速凝固技术的特殊性，它可以生产出各种单一和复合材料，能够满足不同应用领域的需要。
在航空航天行业，快速凝固技术可以用于制造各种航空发动机构件、火箭发动机零件、火箭及其他航天器结构件。
快速凝固技术制造的零件具有极高的力学性能，体积小巧，重量轻，密度高，耐腐蚀性好等特点，能够满足航空航天行业的高性能要求。
此外，快速凝固技术也可以用于生产精密机械零部件，如油泵，空调和刹车等，使设备的工程设计得以实现。
在医疗器械领域，快速凝固技术可以用于制造临床医疗器械，如植入物、各种手术刀具和手术器械等。
利用快速凝固技术所制造的医疗器械特别是植入物具有良好的生物耐受性，能够满足医疗领域里的高要求。
此外，快速凝固技术也可以用于制造临床检测器械，如窥孔镜、立体显微镜和超声扫描仪等，可以检查人体软组织病变。
在科学研究领域，快速凝固技术可以用于制备一系列的功能性材料，如复合材料、纤维增强材料和聚合物复合材料等。
这些材料具有结构简单，加工容易，性能稳定等特点，可以满足科学研究领域中各种应用需要。
此外，快速凝固技术也可以用于制备有机化学和无机化学试剂，如酸，碱，盐和无机盐等，用于化学及物理实验。
由于快速凝固技术在各个领域的应用前景十分广阔，目前研究和探索快速凝固技术的研究也有了很大的进步。
比如，研究者们可以通过静态失重法，从而改变快速凝固过程中金属液体的流动性，以达到最优的凝固过程。
此外，还可以利用激光，射频，电磁等来加热凝固液体，以便达到更好的性能及更低的成本要求。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究什么是快速凝固技术？简单地说，就是将金属或合金以及其他一些难熔化的材料在高温、高压下保持其形状不变，然后迅速冷却，使之获得细小、均匀、弥散的材料组织，使之硬度提高、韧性增强、性能改善。
快速凝固技术最早出现在20世纪40年代，在一些特殊领域发挥了重要作用。
快速凝固技术的应用对象主要是铁、铜、镍等金属及一些合金，它们的凝固过程中体积不发生明显变化，力学性能良好。
快速凝固技术在金属制造业中被广泛应用。
快速凝固技术在铸造业中可以生产合金钢、铝合金和铜合金，铸件表面光洁度高，尺寸精确，没有缩孔、缩松等缺陷，并且能提高铸件内部质量。
快速凝固技术在锻造业中也有很大的用途，在锻造生铁中加入少量铅锌，其强度可比普通生铁提高2倍；在精密模具锻件中加入一定数量的铬、镍、钼等，其使用寿命比普通模具提高10～20倍；在球墨铸铁中加入少量镁、稀土等微合金元素，可以提高铸铁强度、韧性、耐磨性。
快速凝固技术还应用于机械工业，如在发动机汽缸体外壳铸造中加入一定量的铌、钛、硼等合金元素，可提高机器的强度和耐磨性。
在铸造钢锭模型时，预先放进一定量的硼、硅、镁等，在高温下加热，在熔点附近浇注，模型迅速冷却后即成为高强度的金属铸件。
快速凝固技术的原理就是使材料组织发生变化从而加强材料的机械性能和热学性能。
但是快速凝固技术还是有一定局限性，需要材料在凝固过程中产生剧烈的体积收缩和形状变化，这会导致内部的晶粒变得粗大，从而使材料的韧性下降，强度变低。
所以材料在快速凝固后，一般要经过等温处理，使得材料在凝固过程中的应力得到释放，消除由于应力的存在导致的内部晶粒粗大问题。
目前，快速凝固技术已经广泛运用于航空航天工业、汽车工业、船舶工业、核工业、电子信息工业、建筑工业、石油化工工业等，这使得我国的经济发展水平有了一个大幅度的提高。
目前我国在汽车制造业中还比较落后，造成汽车轻量化的原因之一就是我国缺乏快速凝固技术，如果将来能够解决这个问题，那么我国的汽车行业必将得到一个飞速的发展，这样我国的经济实力也会随着这个行业的飞速发展而有很大的提高。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究摘要：快速凝固技术是近年来得到广泛发展和应用的新型材料的制备技术，其特点是具有较高的冷却速率和明显的非平衡效应，本文讨论了快速凝固技术原理、快速凝固实现方法及其在金属材料中的应用。
关键词：快速凝固；应用采用快速凝固技术制备快速凝固微晶、准晶、非晶等非平衡亚稳新型结构及功能材料，是提高传统金属材料性能、挖掘现存材料性能潜力和研究开发高性能新材料的重要手段之一，快速凝固非平衡材料技术及快速凝固理论研究是当今材料科学与工程及凝聚态物理国际前沿重要热点研究领域之一[1]。
1 快速凝固技术概述快速凝固技术一般指以大于105K/s~106K/s 的冷却速率进行液相凝固成固相，是一种非平衡的凝固过程，通常生成亚稳相（非晶、准晶、微晶和纳米晶），使粉末和材料具有特殊的性能和用途[2]。
快速凝固技术得到的合金具有超细的晶粒度，无偏析或少偏析的微晶组织，形成新的亚稳相和高的点缺陷密度等与常规合金不同的组织和结构特征。
实现快速凝固的 3 种途径包括：动力学急冷法；热力学深过冷法；快速定向凝固法。
由于凝固过程的快冷，起始形核过冷度大，生长速率高，使固液界面偏离平衡，因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征[3]。
快速凝固材料的主要组织特征：（1）细化凝固组织，使晶粒细化。
结晶过程是一个不断形核和晶核不断长大的过程。
随凝固速度增加和过冷度加深，可能萌生出更多的晶核，而生长的时间极短，致使某些合金的晶粒度可细化到0.1 pm以下。
（2）减小偏析。
很多快速凝固合金仍为树枝晶结构，但枝晶臂间距可能有0.25 pm。
在某些合金中可能发生平面型凝固，从而获得完全均匀的显微结构。
（3）扩大固溶极限。
过饱和固溶快速凝固可显著扩大溶质元素的固溶极限。
因此既可以通过保持高度过饱和固溶以增加固溶强化作用，也可以使固溶元素随后析出，提高其沉淀强化作用。
4）快速凝固可导致非平衡相结构产生。
包括新相和扩大已有的亚稳相范围( 5)形成非晶态。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术是一种新兴的技术，已经在工业生产中得到了广泛的应用。
它可以以极快的速度将液体凝固，并且可以有效地控制液体的凝固物质。
本文旨在探讨快速凝固技术在工业生产中的应用。
第一，快速凝固技术可以用于铸造生产。
它可以将熔融的金属快速冷却，从而实现快速成型。
这种技术可以提高铸造工艺的效率，减少加工时间，大大提高生产效率，减少烧毁和损耗现象。
第二，快速凝固技术可以用于制备新材料。
通过快速凝固技术，可以将有机物和金属分子快速凝固，在凝固过程中，分子之间的相互作用能够把有机物与金属化合物构成新的复合材料。
这种新的复合材料有更高的抗腐蚀性能、耐热性能、抗紫外线性能和抗热变性性能。
第三，快速凝固技术也可以用于三维打印。
三维打印被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域中，它可以快速地设计和制作几何性格不同的零件。
由于采用快速冷却技术，可以有效地控制打印速度，从而大大提高打印质量和准确度。
此外，快速凝固技术还可以用于人工智能的研究。
快速凝固技术可以加快计算机系统的运行速度，从而使机器学习的数据获取和处理更加高效。
这可以使人工智能的研究成为可能。
总之，快速凝固技术已经在工业生产中得到了广泛的应用。
它可以用于铸造、制备新材料、三维打印以及人工智能研究等，从而提高生产劳动力的效率，增强产品的品质，并为社会经济发展做出贡献。
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快速凝固技术论文
快速凝固技术摘要：快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段, 同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域。
过去对凝固过程的模拟考虑了在熔融状态下的热传导和凝固过程潜热的释放，不考虑金属在型腔内必然存在的流动以及金属在凝固过程中存在的流动。
目前快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的技术已开始研究了合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能得到符合实际生活、生产要求的合金。
着重于大的温度梯度和快的凝固速度的快速凝固技术，正在走向逐步完善的阶段。
快速凝固技术一般指以大于105K/s-106K/s的冷却速率进行液相凝固成固相，是一种非平衡的凝固过程，通常生成亚稳相(非晶、准晶、微晶和纳米晶)，使粉末和材料具有特殊的性能和用途。
快速凝固技术得到的合金具有超细的晶粒度，无偏析或少偏析的微晶组织，形成新的亚稳相和高的点缺陷密度等与常规合金不同的组织和结构特征。
由于凝固过程的快冷，起始形核过冷度大，生长速率高，使固液界面偏离平衡，因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征。
关键词：快速凝固理论研究组织特征快速凝固方法引言：随着科学技术的发展，对金属凝固技术的重视和深入研究, 形成了许多种控制凝固组织的方法, 其中快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段, 同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域。
过去对凝固过程的模拟考虑了在熔融状态下的热传导和凝固过程潜热的释放, 不考虑金属在型腔内必然存在的流动以及金属在凝固过程中存在的流动。
目前快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的技术已开始研究了合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能得到符合实际生活、生产要求的合金。
一凝固过程理论研究凝固过程中固液界面形态稳定性理论成分过冷理论成分过冷理论起源于凝固过程中溶质原子在固液界面上的富集。
这种富集的结果是在距固液界面前沿的液相中不同的距离内具有不同的溶质浓度，可由式表示。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究快速凝固（rapidsolidification）技术是一项可以有效制造不同形状和性质的金属材料的重要技术，它可以有效地减少材料微观结构的混入，从而控制金属材料性能。
它也可以有效地提高部分金属材料的熔点、结晶能力和抗腐蚀能力。
因此，快速凝固技术在航空航天、航空、建筑、造船、航运等行业中有广泛的应用。
快速凝固技术主要通过超快冷却的方式，使金属材料从液态状态快速转化为固态状态，以达到满足特定要求的产品。
它充分利用了物质自身的热力学性质，以实现材料结构的有效控制和精细调整。
除此之外，快速凝固技术还可以保证金属材料的性能以及高精度加工，有助于制造出几乎完美的金属材料产品。
快速凝固技术应用于不同种类的金属材料有着不同的效果，例如当快速凝固技术用于超纯钨时，可以有效提高它的结晶能力和抗腐蚀能力，而这种性能的提高有助于它在航空航天等行业的运用。
此外，当快速凝固技术用于钢铁时，可以优化材料组织，有效改善质量，提高钢铁结构件性能，这对建筑、造船、航运等行业技术的发展具有重要作用。
快速凝固技术应用于金属材料有着巨大的潜力，其开发和应用有助于行业技术的发展，它将使金属材料的抗腐蚀性能高于现有的水平，同时还能有效地改善熔点、结晶能力和抗腐蚀性能。
因此，快速凝固技术的应用研究具有重要的意义，它可以为行业技术的发展提供突破，并为社会发展和创造更多价值提供帮助。
快速凝固技术的应用研究应当着重于技术的研发，以达到有效地改善金属材料性能的目的，例如，应研究快速凝固技术对金属材料组织改善、性能改善方面的影响，以及可能产生的新型材料结构，并充分利用快速凝固技术特有的优势，进一步完善它们的性能和结构。
此外，还要研究快速凝固技术对金属材料加工工艺、金属材料产品的影响，以及它在各个领域的应用及其未来的发展前景。
以上就是快速凝固技术的应用研究的相关信息，它为我们提供了一个完整而又全面的解决方案，以满足人们不同的需求。
快速凝固技术在金属材料加工、产品质量改善等方面具有重要的作用，它将不断推动行业技术的发展，为社会经济的发展作出重要贡献。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究快速凝固是现代工业中一种重要的加工技术，它能够在短时间内获得稳定的材料和物质凝固状态，进而提高产品的品质和性能、提升生产效率，从而在未来发挥着重要的作用。
本文将从快速凝固技术的基本原理与特点、方法与技术、应用及改进、结构控制等方面展开介绍，以期深入探讨有关快速凝固技术的应用研究。
一、快速凝固技术的基本原理及特点快速凝固技术是一种加工技术，它是在短时间内把材料、物质处于凝固状态，从而达到改变材料的物质组成、结构、形状、性能和外观形状的加工技术。
快速凝固的基本原理是利用快速冷却将液态材料或者物质冷却到某一临界温度，使其处于固态，然后再经过结构控制和形状控制，以获得结构合理、表面光滑、性能优越的液态材料或物质。
速凝固技术具有以下优点：1.效率。
快速凝固技术可以在很短的时间内达到理想的应用效果；2.定性强。
速凝固材料和物质的凝固速度较快，稳定性较强，不易受外界条件的影响；3.能环保。
速凝固技术的过程一般不需要外部能源，从而节约能源和减少污染；4.本低廉。
快速凝固技术可以在短时间内完成，大大减少了加工成本。
二、快速凝固技术的方法与技术快速凝固技术的方法主要是利用冷却加工、超高压冷却加工和磁控温加工三种方法。
1.却加工法。
是利用冷冻剂快速地冷却材料，使其迅速凝固的加工方法。
种方法可以有效地控制材料的冷却速率和凝固速率，并且可以根据不同的冷却介质选择适宜的温度梯度，以达到最佳的凝固效果。
2.高压冷却加工法。
是一种有可靠性的冷却技术，通过高压冷却材料达到快速凝固的效果，使材料组织得到特殊的凝固状态，确保凝固的稳定性和性能。
3.控温加工法。
是一种控制材料冷却过程的技术，通过场效应管和磁控电路等手段，精确控制材料的冷却过程，并可以在一定的温度范围内调节材料的表面形貌。
三、快速凝固技术的应用及改进快速凝固技术主要用于金属材料的加工和处理，如铝合金、钛合金、铁合金等金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造、机械加工等领域。
快速凝固技术的应用研究
快速凝固技术的应用研究快速凝固技术，又被称为加速凝固或快凝技术，它指的是利用太阳能或其他外部热源的电热加热和加速凝固的一种工艺，它可以改变传统凝固技术的过程。
它能够迅速完成凝固过程，使金属和非金属材料快速达到期望状态。
快速凝固技术有很多优点，首先，它可以减少凝固时间和节省能源消耗，因为凝固过程中需要使用的能量比传统的凝固技术少得多。
其次，快速凝固技术可以在更短的时间内获得更好的形变行为，如强度和韧性。
而最后，快速凝固技术还可以用来制造具有更复杂结构的复合材料。
此外，快速凝固技术可以用于制造更复杂的结构和结构尺寸，这些尺寸比传统凝固技术更容易控制，可以极大地改善产品性能。
快速凝固技术还可以帮助减少材料温度梯度，可以改善部件质量和提高物理性能。
快速凝固技术的应用越来越广泛，它主要用于机械制造业，汽车制造业，航空航天业和医疗器械等行业。
例如，在机械制造业中，可以使用快速凝固技术制造强度较高，耐腐蚀性较好的零部件，这些零部件可以用于更新机械设备的组装过程。
此外，它还可以用来制造车轮，车轴，液压缸，齿轮等重要部件。
在汽车制造业中，目前已经开始使用快速凝固技术制造汽车发动机的活塞和活塞环，以及变速箱的齿轮、轴承等零部件。
此外，它还可以用来制造更轻更结实的汽车车架、车轮、车身等部件，这些材料对耐高温也有很好的耐受性。
最后，快速凝固技术还可以用于航空航天业，这里需要制造性能较高的零部件，可以适应极端的环境条件。
在医学领域，快速凝固技术也有广泛的应用，可以用来制造耐高温消毒的外科手术器械，可以有效防止细菌和病毒感染。
总之，由于快速凝固技术具有短时间内完成凝固，减少能耗，改善材料性能，提高产品质量和耐用性等优点，因此，它得到了越来越多行业的广泛使用和认可，现在广泛应用于航空航天，医疗，汽车和机械等领域。
快速凝固技术的更深入研究可以带来更多的发展，为社会的发展和技术进步做出更大贡献。
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快速凝固技术摘要：快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段, 同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域。
过去对凝固过程的模拟考虑了在熔融状态下的热传导和凝固过程潜热的释放，不考虑金属在型腔内必然存在的流动以及金属在凝固过程中存在的流动。
目前快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的技术已开始研究了合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能得到符合实际生活、生产要求的合金。
着重于大的温度梯度和快的凝固速度的快速凝固技术，正在走向逐步完善的阶段。
快速凝固技术一般指以大于105K/s-106K/s的冷却速率进行液相凝固成固相，是一种非平衡的凝固过程，通常生成亚稳相(非晶、准晶、微晶和纳米晶)，使粉末和材料具有特殊的性能和用途。
快速凝固技术得到的合金具有超细的晶粒度，无偏析或少偏析的微晶组织，形成新的亚稳相和高的点缺陷密度等与常规合金不同的组织和结构特征。
由于凝固过程的快冷，起始形核过冷度大，生长速率高，使固液界面偏离平衡，因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征。
关键词：快速凝固理论研究组织特征快速凝固方法引言：随着科学技术的发展，对金属凝固技术的重视和深入研究, 形成了许多种控制凝固组织的方法, 其中快速凝固已成为一种具有挖掘金属材料潜在性能与发展前景的开发新材料的重要手段, 同时也成了凝固过程研究的一个特殊领域。
过去对凝固过程的模拟考虑了在熔融状态下的热传导和凝固过程潜热的释放, 不考虑金属在型腔内必然存在的流动以及金属在凝固过程中存在的流动。
目前快速凝固技术作为一种研制新型合金材料的技术已开始研究了合金在凝固时的各种组织形态的变化以及如何控制才能得到符合实际生活、生产要求的合金。
一凝固过程理论研究凝固过程中固液界面形态稳定性理论成分过冷理论成分过冷理论起源于凝固过程中溶质原子在固液界面上的富集。
这种富集的结果是在距固液界面前沿的液相中不同的距离内具有不同的溶质浓度，可由式表示。
式中C 为浓度；R 为生长速度；D为溶质扩散系数；z 为距固液界面的距离。
Chalmers 等人在假设液相中无对流时，解上式得液相中溶质浓度分布为C L =C0[1+() ]式中CL 为液相中溶质浓度；C0为原始浓度；k0为溶质平衡分配系数。
在有对流情况下，Burtou 等人得到液相中溶质浓度分布为C L = C s[1+() ]式中Cs 为固相中溶质的浓度；δ为流动边界层厚度。
Rutler 与Chalmers认为, 出现成分过冷后，在平界面上形成小的凸起，进而发展进入到大的成分过冷区内，其凸起不断长大，平的界面被破坏。
Bilonis等人则认为出现成分过冷后平界面上在位错的周围形成凹坑，凹坑发展为六角形沟槽，平界面从此被破坏。
郡司好喜先生对成分过冷理论提出以下几个问题: 首先，由于没考虑界面能的影响，不能估计在平界面上出现凹凸时过冷度的变化；其次，只考虑了液体内的温度梯度，而没有考虑固相中的温度梯度；再次，用成分过冷理论无法描述失稳后的界面状态，也就是说成分过冷理论还不能十分准确地描述凝固过程中固液界面的状态。
界面稳定性动力学理论Mullins与Sekerka(简称为M-S)认为凝固过程中的固液界面原本就不是平的界面，是存在有很小凹凸的曲面，这个凹凸的大小随温度与溶质浓度的变化而变化，M-S将其称为扰动，并假设这种扰动按正弦波的形式分布，其界面方程为z=δsin( ωx)。
式中δ为扰动振幅；ω为扰动频率。
这样液相中的浓度及固液两相中的温度分布可由以下三个基本方程表示：(1)(2)(3)式中T S、T L分别为固体与液体中的温度；αL、αS分别为液体与固体中的热扩散系数。
考虑到界面曲率的作用，界面的温度为Ti=Tm + mCi-TmГK*。
式中Ci为界面上的浓度；Γ=σ/L, σ为固液界面比表面能；L为结晶潜热; K* 为界面曲率。
假设Ti=T0+αδsin( ωx) , Ci=C0 +bδsin( ωx)。
式中T0、C0 分别为界面为平面时液体的温度与浓度；a、b 为常数。
解方程(1)、(2)、(3)，并利用边界条件可得扰动频率随时间的变化关系为:式中ω；；；。
式( 4) 即为凝固界面形态稳定性动力学微分方程式。
当dδ/dt>0时，扰动振幅随时间而增大，界面处于不稳定的状态；dδ/dt<0 时,扰动逐渐消失，界面向平面发展；dδ/dt=0时界面处于一种临界的稳定状态。
Kurz与Fisher对式、( 4) 进行处理后得到界面稳定的条件为可见只用成分过冷理论不能判断固液界面的稳定性。
实际上在用成分过冷理论判断出固液界面失稳时，固液界面早已处于失稳的状态。
Sato[8]用铝合金均验证了M-S理论的正确性。
最近王自东等人提出了固液界面形态稳定非线性动力学理论，该理论是借助M-S理论的基本思路，对界面曲率K* 做全面的数学展开，通过相应的非线性处理，得到的扰动振幅随时间的变化规律为当时当时式中，,。
在此基础上作者对这个控制单相合金凝固界面形态非线性动力学方程进行了全面的讨论, 但目前还没有大量的实验支持。
快速凝固过程中溶质分配模型研究在快速凝固条件下，固液界面溶质分配行为不能用传统的理论来描述，必须建立新理论。
在以往的研究中，人们广泛采用局域平衡假设，但Baker和Cahn对快速凝固所发现的溶质捕获现象否定了这一观点。
Aziz认为，对二元合金单向凝固行为的全面描述需要四个方程，既界面处固相和液相成分之间的关系方程；生长速率与界面局部条件的相关方程；描述溶质排放和潜热释放的方程。
这四个方程的联立解可获知体系的凝固行为。
根据Cahn的观点, Aziz应用化学速率理论描述溶质在0<t<τ(在分布生长中有液相产生新的固体表面单层所需的时间)时间内穿越固液界面的扩散流,定义了平衡分配系数。
式中γL 为液相溶质原子的激活常数；γS为固相溶质原子的激活常数；R为气体常数；Ti 为界面温度；为凝固后摩尔自由能的改变。
对于连续生长，给出界面处溶质分配系数。
式中，Di 为界面内溶质扩散系数；λ为原子间距；μ为界面生长速率。
Wood在研究激光表面熔化的试验中发现，用平衡分配系数不能解释实验所观察到的溶质分配现象。
他认为非平衡分配系数显著地依赖界面速率，并根据凝固速率的动力学方程建立了非平衡系数与平衡系数及界面速率的关系表达式为。
式中为溶质原子从固相到液相的扩散激活的改变，其强烈的依赖于界面速率u，是u 的复杂函数。
Baker在对非平衡分配模型的研究中，将界面处理成连续的平面。
溶质的能量E(z)在固相和液相分别为ES和EL，在界面处为Ei， Ei 线性地从EL变化到ES，界面宽度为2δ，参考系固定在界面上，相应的标准扩散方程。
式中J为扩散通量，在假设扩散流与驱动力之间的关系是线性的基础上给出了非平衡溶质分配系数的另一表达式国内学者陈魁英等人推广了Aziz模型，突破了Aziz 模型的细致平衡条件，得到的非平衡分配系数为。
式中Kγ，K f是具有速率量纲的量；。
陈长乐等人利用非平衡统计理论研究了二元凝固时界面的溶质分配, 建立了二元合金凝固过程中的非平衡溶质分配的随机动力学方程,解出了溶质分配系数的解析表达式，并通过结构平衡与温度平衡弛豫时间的的差异，得出非平衡溶质分配系数与平衡溶质分配系数的关系，与实验事实一致。
二快速凝固材料的主要组织特征（1）细化凝固组织，使晶粒细化。
结晶过程是一个不断形核和晶核不断长大的过程。
随凝固速度增加和过冷度加深，可能萌生出更多的晶核，而生长的时间极短，致使某些合金的晶粒度可细化到0.1μm以下。
（2）减小偏析。
很多快速凝固合金仍为树枝晶结构，但枝晶臂间距可能有0.25 μm。
在某些合金中可能发生平面型凝固，从而获得完全均匀的显微结构。
（3）扩大固溶极限。
过饱和固溶快速凝固可显著扩大溶质元素的固溶极限。
因此既可以通过保持高度过饱和固溶以增加固溶强化作用，也可以使固溶元素随后析出，提高其沉淀强化作用。
（4）快速凝固可导致非平衡相结构产生。
包括新相和扩大已有的亚稳相范围。
（5）形成非晶态。
适当选择合金成分，以降低熔点和提高玻璃态的转变温度Tg（Tg/TM>0.5），这样就可能失去长程有序结构，而成为玻璃态或称非晶态。
（6）高的点缺陷密度。
固态金属中点缺陷密度随着温度的上升而增大，其关系式为：C=exp(- QF/RT)式中，C 为点缺陷密度，QF 为摩尔缺陷形成能。
金属熔化以后，由于原子有序程度的突然降低，液态金属中的点缺陷密度要比固态金属高很多，在快速凝固过程中，由于温度的骤然下降而无法恢复到正常的平衡状态，则会较多的保留在固态金属中，造成了高的点缺陷密度。
三各种应用:一快速凝固技术在镁合金中的应用镁合金是所有结构金属中最轻的一种, 具有比重小, 比强度、比刚度高，耐冲击等一系列优点, 在汽车、电子电器、航空航天等领域具有广阔的应用前景, 但镁合金的加工成形性能及耐蚀性能较差, 大大限制了其发展. 目前, 国内在高性能镁合金的管、棒、板、型材及一些结构件方面基本上还是空白, 而传统的铸造冶金方法又难以满足材料的性能要求. 因此, 研究新的制备工艺和加工技术是发展高性能型材和结构件的必然之路. 快速凝固镁合金将成为未来变形镁合金的主要制备工艺. 70 年代初, 快速凝固实验表明, 镁基合金具有明显的非晶形成能力, 非晶态镁合金主要是通过快速凝固合金熔体制备, 非晶态镁合金的力学性能优异, 是潜在的结构材料. 除力学性能外, 非晶态镁合金的抗腐蚀性和储氢性能优良, 是一种很有发展前途的新型材料。
二快速凝固技术在铝合金上的应用以快速凝固耐热铝合金替代Ti合金在飞机和导弹上应用,可以明显地减轻飞行器质量,降低成本,以飞机发动机为例,实现以铝代钛,可以减轻质量15%～25% , 降低成本30%～ 50% ,提高运载量15%～20%,经济效益十分可观。
为了能在150～ 350℃温度范围内用低密度、低价格的铝合金代替钛合金,过去的20年内,快速凝固耐热铝合金受到广泛重视。
近十几年来,科研工作者们对耐热铝合金进行了大量的研究, 相继开发了一系列快速凝固耐热铝合金。
A l—Fe—V —Si系耐热铝合金具有良好的室温和高温强度、塑性、热稳定性和断裂韧性以及耐腐蚀性能, 近 20年来广泛应用于航空航天领域.快速凝固A l—Fe—V —Si 系耐热铝合金首先是由美国A llied2Signal铝业公司的金属及陶瓷材料研究所采用其专利技术——平面流铸造法研究开发的。
目前该合金已成为研制最为成熟的高性能耐热铝合金, 对它的研究也成为耐热铝合金开发研究的热点.利用传统的快速凝固ö粉末冶金(RSöPM)工艺制备的Al—Fe—V —Si系耐热铝合金, 在组织上获得了单一的、弥散分布的球状耐热相Al12(Fe,V )3Si,该相具有良好的热稳定性,研究表明即使在480℃下保温100 h ,仍未发现明显的粗化现象,从而保证材料在室温和高温条件下均有较高的强度。