大块金属玻璃（Bulk metallic glasses,BMG）内部原子表现为短程有序,长程无序的特殊排列结构,具有独特的机械、化学和物理性能,例如高的断裂强度和硬度、大的弹性延展极限、突出的耐磨性和耐腐蚀性等,从而在工业化生产应用中具有极大的潜力。但是,整体非晶合金在室温下的拉伸过程中,局部应力集中处剪切带会快速传播,导致材料在室温下的单轴拉伸塑性几乎可以被忽略。为了解决这一致命弱点,人为地向非晶合金的基体中引入了第二相,制备出非晶复合材料。根据添加方式的不同,非晶复合材料主要分为异位合成非晶复合材料和原位合成非晶复合材料。目前研究较多的是原位合成的非晶复合材料,其内部微纳尺度的第二相在非晶复合材料发生塑性变形时,有利于阻止剪切带的广泛传播和灾难性扩散,同时促进新的剪切带的产生,使得非晶复合材料保留了非晶合金的高弹性的同时兼具高的延展性。但是,许多被报道的高延展性的非晶复合材料无一例外的都是含有剧毒的Be元素,使得非晶复合材料的应用被限制在无毒领域以外,例如生物医疗领域。同时,目前因为非晶复合材料的大部分研究主要是集中研究室温下的微观变形机理,所以制备的块体非晶复合材料大多是单一的简单形状,基于目前存在的两个关键问题,本文采用微合金化的方法,向Zr基非晶复合材料中掺杂Ni、Cu、Sn、V、Ti等,制备出在室温下表现出良好力学性能的不含Be的非晶复合材料。系统地研究了 Cu与Ti、Zr含量变化对材料室温下压缩性能的影响。同时V的加入使压缩总应变达到了 32.3%。Be元素使得室温下的非晶复合材料的单轴拉伸塑性超过10%,其含量与非晶复合材料的枝晶相的体积分数和形貌尺寸成反比。其次利用低真空高压压铸技术成功制备出屈服强度接近1.4 GPa,单轴拉伸塑性达到11.3%的非晶复合材料,而且还表现出一段距离的加工硬化。研究发现只有当铸造件内部的枝晶相和非晶基体的体积分数达到了一个最佳的配合以及枝晶相的形貌尺寸在非晶基体中均匀分布时,压铸件才会表现出良好的延展性。最后系统地比较了同一种非晶复合材料在铜模吸铸法和低真空高压压铸技术中的力学性能和微观结构的异同。真空压铸特殊的制造原理避免了材料内部气孔等缺陷的出现,而且压铸件的表面更加光洁,尺寸精度高。对于同一种成分,压铸件枝晶相的体积分数要比吸铸件低4%左右,但压铸的非晶复合材料的枝晶相形貌更加接近成熟的二次枝晶相,且枝晶相的粒径更大,β相更容易出现整体的尺寸不均匀性,这也导致了吸铸件的力学性能整体要优于压铸件。因此要获得室温下展现良好力学性能的压铸件,其微观结构需要满足一定条件。本文还阐述了加工硬化与压铸件微纳结构的关系,并分析了 O、C、Ti、Zr、V、Cu、Be在压铸件和吸铸件的非晶复合材料中的分布情况。