块体非晶合金具有很多独特的性能,如高强度、高硬度、低弹性模量、极大的弹性应变以及粘滞态下良好的成型性等,在过去十几年中引发了材料科学工作者们极大的兴趣与广泛的重视。但是大多数单相块体非晶合金在室温准静态压缩条件下,由于高度局域化的剪切带的快速扩展,导致材料发生灾难性的脆性断裂。为了改善这些单相块体非晶合金的塑性,非晶合金基复合材料迅速发展起来。通过第二相与剪切带的交互作用,阻止剪切带的扩展并诱发多重剪切带的形成,从而获得较大的室温塑性变形,使非晶合金成为工程上不可多得的材料。　　 液/固相之间的润湿性和界面相互作用是复合材料制备和加工过程中必须考虑的重要环节,直接影响复合材料的使用性能。本文首先用座滴法研究了Zr50.5Cu36.45Ni4.05Al9和Zr41.25Ti13.75Ni10.0Cu12.5Be22.5(ZrTiNiCuBe)非晶合金熔体与W基片的润湿行为以及界面相互作用。结果表明,这两个Zr基非晶合金与W基片都有很好的润湿性以及较快的铺展速率,平衡润湿角随着温度的升高而逐渐减小。通过扫描电镜观察润湿实验后样品的界面形貌,发现在Zr50.5Cu36.45Ni4.05Al9合金熔体/W基片润湿体系中,当温度高于1173 K时,在界面上开始有W5Zr3相生成,并且随着温度的升高,W5Zr3相向W2Zr相转变,数量也越来越多；这些界面反应产物在制备复合材料过程中易于成为异质形核的核心,从而降低非晶的玻璃形成能力以及性能。而在ZrTiNiCuBe合金熔体/W基片润湿体系中,界面处基本没有W的溶解以及反应产物,因此W的加入不会改变ZrTiNiCuBe非晶合金的成分,保证了ZrTiNiCuBe非晶合金的玻璃形成能力。从润湿性和界面反应考虑,ZrTiNiCuBe非晶合金非常适合与W骨架制备成Zr基非晶/W骨架双连续相复合材料。根据以上润湿性实验,优化制备复合材料的工艺参数,用浸渗铸造法成功制备出金属W/ZrTiNiCuBe非晶合金双连续相复合材料。该复合材料两相均匀分布,在空间三维相互连通,是一种新型特殊结构的复合材料。　　 接下来研究了金属W/ZrTiNiCuBe非晶合金双连续相复合材料的室温力学性质以及变形特征。实验结果表明,该复合材料在室温准静态压缩时的断裂强度和塑性应变分别高达3.42 GPa和46.7％。该复合材料表现出如此优异的力学性能与非晶合金中剪切带的萌生和相互作用以及与W骨架之间的相互作用密切相关。因此,详细研究了金属W/Zr基非晶合金双连续相复合材料在压缩条件下剪切带的演化过程。复合材料的变形分为三个阶段:第一阶段为非晶弹性变形,而W骨架塑性变形,这种变形的不匹配,导致界面处应力集中,诱发大量剪切带的萌生；第二阶段,由于W骨架的存在,改变了非晶的应力状态,剪切带的扩展被限制在W骨架之间,剪切带的萌生和扩展交替进行,二次剪切带的数量急剧增加；第三阶段,随着载荷的增加,使得大量的剪切带在与载荷方向成近45°方向汇集形成主剪切带,而主剪切带的进一步扩展在非晶内形成微裂纹,但是这些微裂纹并没有贯穿整个样品,而是被W骨架有效地阻止了,最后复合材料在周向拉力的作用下出现平行于加载方向的纵向裂纹,材料发生破坏。　　 最后研究了金属W/Zr基非晶合金双连续相复合材料的高温拉伸和压缩性能。分析非晶合金在高温时的变形特征对该复合材料高温变形的影响。研究结果表明,该复合材料在过冷液相区(628～701 K)内658 K进行拉伸实验时,没有像室温拉伸那样发生灾难性破坏,而是表现出良好的塑性变形能力以及明显的加工硬化能力。真实塑性应变和真实断裂应力分别为45％和622 MPa。而且没有观察到明显的颈缩现象。这是W骨架、Zr基非晶合金以及它们之间的界面综合作用的结果。同时研究了变形温度对该复合材料高温变形行为的影响。随着实验温度的升高,复合材料的变形方式发生了很大的变化。在玻璃转变点以下温度变形时,W骨架的塑性变形能力比较明显,在样品侧表面上能观察到大量相互平行的滑移带均匀分布在W骨架上,与压缩轴向约成正负45°,并且不同方向的滑移带相互交割；而在过冷液相区内变形时,非晶合金的流体变形方式占主导作用,它像粘结剂一样带动W骨架一起变形,在压缩样品侧表面能观察到非晶合金被挤出W骨架的现象；在更高的温度变形时,复合材料中的非晶相全部晶化了,相当于是晶态相/W骨架复合材料在变形,因此材料的整体性能反而降低了。