非晶合金(又称金属玻璃)是一类年轻的新型多组元合金。它独特的原子无序结构、优异的力学和物理化学性能吸引了来自材料科学和凝聚态物理等多个领域的关注。海量的金属元素搭配为非晶合金提供了广阔的应用场景和潜在价值。例如Co基非晶强度可以高达6.0 GPa,Ce基非晶可以在热水里弯曲。然而,元素多样性所带来的复杂程度也严重阻碍了非晶合金材料的设计和开发。探索新的非晶合金始终停留在“炒菜”的阶段,这使得大量具有特殊功能的非晶合金材料没有被发现。材料基因组计划旨在利用快速的组合制备和高通量表征,完成对新材料的设计和筛选,从而提高材料的开发效率。本文主要利用材料基因工程理念,采用独特的高通量方法,在非晶合金材料成分设计和快速筛选中进行探索。本文首先通过探究非晶合金的电阻率与玻璃形成能力(GFA)的关联,摸索出一种高通量的电阻-成分的表征方法,搭建了一台薄膜电阻扫描测试系统,进而有效的预测具有高GFA的非晶成分。通过高通量表征的建立,进一步完善了一套高通量非晶新材料开发方法,包含组合薄膜的制备,成分快速表征,结构表征以及基于电阻率的玻璃形成能力表征,帮助加速新材料的研发。在高通量方法的帮助下,本文通过成分设计找到了一类高温非晶材料。Ir-Ni-Ta-(B)高温非晶合金的玻璃转变温度超过800℃,过冷液相区的宽度却可以达到136 K。在常温下,Ir-Ni-Ta-(B)非晶合金的强度约为5.1 GPa,即使在超过700℃的高温条件下,仍能保持3.7 GPa的压缩强度。在1000 K的范围内,Ir-Ni-Ta-(B)非晶合金的强度是传统高温合金强度的5-10倍。同时,它还兼具超塑性,热稳定性,耐腐蚀,抗氧化等优良特性。综合性能优异的非晶材料有广泛的应用前景,为此本文尝试探索了潜在的应用。比如良好的热稳定性和精密的热塑成型能力可以使高温非晶合金充当玻璃模压模具材料,用以光学玻璃和微阵列透镜的模压成型。在非晶合金的应用中,经常会涉及到加工成型。但是,一般非晶合金塑形较差。针对这一难题,本文尝试完善了几种加工成型方法:包括高温非晶合金的热塑成型,异形铜模成型以及水刀加工成型。水刀成型属于柔性加工方式,加工温度低,适合玻璃转变温度低,塑性较差的非晶合金。同时,本文利用非晶合金的记忆效应,深入理解热效应对非晶合金能量变化的影响。在原有的两步升温的记忆效应基础上,本文设计了一种新的热处理方法,实现了非晶合金能量在一定范围内的调控,也为改善非晶老化行为和延长使用寿命提供了新的思路。