快凝及深过冷条件下的固液界面稳定性及晶体生长形态演变,是凝固领域的研究热点,长期以来受到广泛关注。基于快凝方法产生的组织细化,为材料性能提升提供了最直接的途径,具有明确的实际意义。对于快凝晶体生长形貌演变,虽然凝固理论早已预测了绝对稳定平界面的存在,但迄今仍缺乏充足的实验证据。本文通过对气雾化铝合金粉末微观组织的电子显微表征,对不同粒径粉末凝固形态随冷却速度的变化规律进行了研究。获得了快凝胞晶生长向平面晶生长转变的实验证据。继而,分析了气液比（G/M）对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金凝固组织的影响。采用单轴热压缩试验,研究了合金的高温变形行为及组织演变特点;根据建立的热加工图,制备了喷射沉积合金薄壁挤压管。阐述了合金等温时效硬化特征,结合对晶内析出的高分辨观察及时效过程的动力学分析,确定了合金的最佳热处理工艺;获得了强度及塑性均较高的铝合金材料。通过对Al-Zn-Mg-Cu合金粉末凝固组织的表征证实:随粉末粒径减小,α-Al的凝固形态发生由细枝胞晶向无特征平面晶的转变。在粒径1μm以下粉末中,可获得全平面晶凝固组织,并伴有溶质的完全捕获。在雾化Al-Fe-V-Si合金粉末中亦观察到了相似的特征。分析上述的胞-平转变现象与快凝理论中所预测的绝对稳定平界面凝固相对应。理论计算得到直径d=0.5μm熔滴的凝固速度为v=3721ms^-1,与热扩散控制的绝对稳定临界速度v_ab处于同一数量级,该结果进一步支持了平界面绝对稳定存在的可能。TEM同时表明,快凝效应促进了粉末晶间亚稳i-Mg₃₂（AlZn）₄₉准晶相的生成,发现了一种六方结构的新晶态相(a=0.281nm、c=0.459nm,EDS名义成分Al_81.29Zn_10.99Mg_5.69Cu_2.03)。对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金凝固组织的研究发现:高气液比下（G/M=3.5）,合金中镶嵌有遗传自粉末的破碎枝晶及i-Mg₃₂（AlZn）₄₉准晶相;中气液比下（G/M=2.3）,可获得理想的细小α-Al等轴晶组织,混合以晶间断续的MgZn₂第二相;低气液比下（G/M=1.4）,等轴晶粗化,同时在晶间出现bcc-Mg₃₂（AlZn）₄₉晶态共晶相。发现微量合金元素在沉积合金中形成多种金属间相并对凝固组织构成影响。Sc、Zr形成L1₂有序结构的Al₃（ScZr）初晶,其在晶间分布有利于低熔点共晶相的细化;Fe形成针状的Al₂₃CuFe₄初晶相,其长轴方向为[001]。沉积晶间发现一种富Cr、Mn的底心正交结构新相(a=4.434nm,b=2.542nm,c=1.270nm,EDS名义成分Al_68.07Mg_13.07Zn_9.22Cr_3.93Mn_3.76Cu_1.95)。基于热压缩试验数据分析,获知沉积态Al-Zn-Mg-Cu合金热变形流变应力,变形温度及应变速率之间遵从Arrhenius关系。合金在高Zener-Hollomon参数（Z值）下变形,主要软化机制为动态回复。回复亚晶界长度分数模型为:ln f_DRV = 1.190+0.114lnZ;亚晶尺寸模型为: d_DRV^-1 =0.0613lnZ-0.628。在低Z值下,主要软化机制为动态再结晶,以连续和非连续再结晶两种机制进行.再结晶晶界长度分数模型为: ln f_DRX = 5.458-0.0761lnZ（Z≤8×10⁸）和ln f_DRX = 11.671-0.410lnZ（Z>8×10⁸）。建立了合金在真应变0.7条件下的热加工图。结合微观组织的分析和验证,确定合金理想的加工参数范围是:温度400⁴60℃,应变速率0.05s^-10.007s^-1;以及450℃⁴60℃,应变速率1s^-10.05s^-1。在所示的最佳变形参数附近制备了组织状态和加工精度良好的铝合金薄壁挤压管。淬火沉积态Al-10.83Zn-3.39Mg-1.22Cu合金经120℃/12h时效后出现峰值硬度,对应η?相为主强化相。固溶度增大兼之各缺陷密度升高,使得沉积合金较常规工艺合金峰时效时间缩短。时效动力学研究显示:析出长大阶段,析出相盘片半厚度h与时间t平方根成正比（ h² = 0.216+0.0337t）;析出熟化阶段,盘片半厚度h与时间t三次方根成正比（ h³ = -2.863+0.133t）。析出相体积分数Xr与时间的变化关系符合Johnson-Mehl-Avrami关系( X_r = 0. 0815[1-exp(-0.423t^0.323)])。确定了Al-10.83Zn-3.39Mg-1.22Cu合金的最佳固溶及峰时效工艺:固溶470℃/1h+490℃/1h水淬+120℃/12h时效。获得了抗拉强度816MPa、延伸率超过8%的优异室温拉伸性能,电导率为27.8%IACS。在双级时效（120℃/12h+160℃/8h）下,合金综合性能较好:抗拉强度758MPa,电导率升高至36.7%IACS。