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基于磁热效应的固态磁制冷技术，由于绿色、节能等优点将可能成为传统气体压缩制冷的替代技术。稀土基非晶材料特别是Gd-基非晶合金，由于其出色的磁热效应而倍受关注。本文采用高纯（99.99wt.%）金属原料，通过水冷铜模吸铸法制备了Gd-Ni-Al系列磁性Gd基块体金属玻璃及其复合材料，利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、差示热量扫描仪（DSC）和超导量子磁强计（SQUID）系统研究了该合金系的玻璃形成能力、热学性能和磁热性能。主要结论如下：1.通过对已有文献中发表的具有良好非晶形成能力的三元Gd-Ni-Al非晶合金的研究，发现在本实验室条件下均不能获得直径为3mm的块体非晶合金。在本实验室条件下，对(Gd0.60Ni0.16Al0.24)100-xGex(x=2,4,6)合金采用Ge合金化生成单一Gd5Ge3晶体相的方法，获得了比以往三元Gd-Ni-Al合金具有更高的非晶形成能力的、临界尺寸为3mm的三元Gd57Ni17.2Al25.8块体金属玻璃新成分。Gd57Ni17.2Al25.8块体金属玻璃的磁转变温度为73K，在0~50kOe磁场下的最大磁熵变为7.4Jkg-1K-1，该合金磁熵变大小随温度变化比较平缓，作为磁致冷工质，有利于获得大的相对制冷量。2.采用Zr元素合金化获得了临界直径为3mm的块体金属玻璃Gd55Ni17Al26Zr2，该合金同样具有比本文之前报导的所有Gd-Ni-Al合金更好的非晶形成能力；利用相似元素（Y，Cu）替代的方法，并不能将Gd-Ni-Al非晶合金的临界尺寸提高到更大值。改变合金中某些元素的比率，对Gd-Ni-Al块体金属玻璃的非晶形成能力和热稳定性有一定的影响：提高Ni/Al比率，能够改善块体金属玻璃的非晶形成能力，但是降低其热稳定性；提高Gd/Al比率，Gd-Ni-Al非晶合金的玻璃形成能力先增加后降低。Zr合金化对Gd-Ni-Al块体金属玻璃的居里温度和最大磁熵变影响不明显。但是，经Zr合金化后，Gd-Ni-Al块体金属玻璃最大磁熵变出现了一个10K宽度的平台区，形成了“桌面型”磁热效应。3.本文制备出了Gd-Ni-Al-(Y-Zr)大块金属玻璃复合材料，并且发现复合块体金属玻璃中非晶相和晶体相的相对含量影响合金磁热效应的大小和类型。在这些复合非晶合金中，Gd56Ni15Al27Zr2合金获得了具有“桌面型”特征的磁热效应，其磁熵变平台的高度为6.0J/kgK,平台宽度为25K，并且该合金在不同外加磁场下都保持了“桌面型”磁热效应。