1.4.3 束流表層急冷法
　　用激光束、電子束和離子束等方法可進(jìn)行表面層快速熔凝，常用的是激光快速熔凝。大致可分為兩類：①只改變組織結(jié)構(gòu)，不改變成分，如表面上釉、表面非晶化等；②既改變成分，又改變組織結(jié)構(gòu)，如表面合金化、表面噴涂后激光快速熔凝、離子注入后激光快速熔凝等。這種工藝是以很高能量密度的激光束（約107w／cm2）在很短的時(shí)間內(nèi)（10-12～10-2 s）與金屬交互作用，這樣高的能量足以使金屬表面局部區(qū)域很快加熱到幾千攝氏度以上，使之熔化甚至氣化，隨后通過尚處于冷態(tài)的基座金屬的吸熱和傳熱作用，使很薄的表面熔化層又很快凝固，冷卻速率達(dá)105～108K／s。以用脈沖固體激光器為例，當(dāng)脈沖能量為100J，脈沖寬度為2～8ms時(shí)，峰值功率可達(dá)到12.5～50kW，如光斑直徑為2mm，峰值功率密度可達(dá)400～1700kw／cm2。若是2kw輸出的連續(xù)激光器，功率密度可達(dá)70kW／cm2。另外已有激光轉(zhuǎn)鏡掃描，使寬度達(dá)到20mm左右。
　　提高激光快速熔凝冷卻速率的最重要兩個(gè)因素是增大被吸收熱流密度和縮短交互作用時(shí)間。用其他急冷法只能獲得穩(wěn)定的晶體，用10-12s的激光脈沖快速熔凝，就能獲得非晶硅。粗略地說，被吸收熱流密度增加10倍或交互作用時(shí)間減小為原來的1l／100，都相當(dāng)于使熔池深度減小為原來的1／10，凝固速率增加10倍，液相中溫度梯度提高10倍和冷卻速率提高100倍。20世紀(jì)80年代又發(fā)展出激光快速冷凝，已能用此新工藝制備出試驗(yàn)用的直徑13.2cm、厚3.2cm的渦輪盤坯，它是用激光作熱源，將合金一層一層堆凝上去，冷卻速率為106K／s。