Al-Cr-Fe-Si合金系是一个极具特色的十次准晶形成体系,其晶体结构上的特点跟广泛研究的Al-Co-Ni等十次准晶系完全不同。已有研究指出Al-Cr-Fe-Si合金系中存在新型十次准晶、多种复杂准晶近似相以及一类同时具有传统晶体材料的周期平移对称性和准晶体的准周期性的新型固体物态。然而对该合金系中大单胞复杂准晶近似相及相关的结构缺陷的详细研究,特别是原子级别的研究还非常有限。对准晶近似相结构的系统研究不仅有助于理解相应的准晶相的结构,对新材料的设计也有一定的指导意义。本论文以探索Al-Cr-Fe-Si合金系中的准晶近似相的原子级结构特点及相关结构缺陷为研究目的。利用透射电镜,特别是球差校正透射电镜为研究手段,综合应用选区电子衍射,高角度环形暗场-扫描透射电子显微技术等电子显微学方法,在原子级别上系统地研究了该合金系中的准晶近似相的结构特点及其基本结构单元的连接规律。此外,本论文还详细地研究了两种与大单胞准晶近似相相关的新型结构缺陷,总结了其结构特点,分析了其形成机理。最后,本论文对在该合金系中发现的在准周期平面上的周期比值为黄金分割数τ的两种一维准晶进行了研究,并首次在原子级别上揭示了一维准晶的结构拼图。对Al-Cr-Fe-Si系准晶近似相的原子级结构研究表明:在成分为Al60Cr20Fe10Si10和Al62Cr17.5Fe11Si9.5的样品中存在着由六个具有完美十次对称的直径约为2 nm的十边形结构构成的胖六边形结构单元,以这类结构为基本结构单元,可以形成晶格常数为:a=3.11 nm,b=1.23nm,c=5.89nm的（3/2,5/3）类型近似相及其多种结构变体。在Al60Cr20Fe10Si10合金中,存在两种不同结构的（2/1,5/3）类型的近似相单胞,它们具有相同的晶格常数:a=1.91nm,b=1.23nm,c=5.87nm,且沿着[010]方向的结构投影均是由扁六边形、星形和十边形三种结构单元组成。但是第一种（2/1,5/3）相中的星形结构单元有两种相反的取向,第二种（2/1,5/3）相中的星形结构单元只有一种取向。对该合金系中准晶近似相的基本结构单元的研究表明:该合金系中准晶近似相的基本结构单元主要有边长约为0.62 nm的扁六边形、船形、星形和十边形。而由两个夹角为72°的扁六边形和一个的星形可以进一步拼砌而成盾牌形结构单元,且它们在二维平面上共有十种取向。两个盾牌形结构单元之间的连接有拼砌和图形重叠两类,共31种。本论文提出的盾牌形结构不仅可以大大简化准晶近似相的结构描述,从而有助于简洁明了地分析准晶相关复杂结构,也可以简化对相关结构缺陷的描述。此外,本论文还对该合金系中存在的十次对称和十次对称破缺的十边形结构单元的原子级结构特点进行了分析,推断出不同类型的十边形结构单元之间在特定的条件下可以相互转变。对Al-Cr-Fe-Si系准晶近似相的结构缺陷的研究表明:与（3/2,2/1）1类型近似相（晶格常数为:a=3.08 nm,b=1.23 nm,c=2.24 nm）有关的新型180°畴结构的产生来自于畴界两边取向相反的盾牌形结构单元,而不是如传统晶体中的取向相反的单胞。与（3/2,5/3）类型近似相相关的特殊面缺陷的结构特点是由一系列不同类型的相子缺陷首尾相连而形成相子面,它们将由胖六边形结构单元拼砌排列的三个有序畴分隔开来,但相子缺陷的引入不会引起晶格畸变。这类缺陷的形成来自于相邻畴之间在特定方向周期分布的十边形结构单元序列沿着其垂直方向约为1.12 nm的位移。对Al62Cr17.5Fe11Si9.5合金中的两类一维准晶的结构研究表明:这两类一维准晶在对应十次准晶的准周期平面上的周期分别为2.99nm和1.85nm,且周期方向为对应的十次准晶的同一个二次轴方向。具有十次对称的十边形结构是这两类一维准晶结构的主要结构单元,且沿着夹角为72°的五个方向分布。这两类一维准晶在准周期平面内的周期性均是由十边形结构单元的分布平面沿着其法线方向的周期性排列引起。对周期为2.99 nm的一维准晶而言,其十边形列在垂直于该列方向上有长距离（L）和短距离（S）两种（LS交替排列,且长距离（L）和短距离（S）比值为黄金分割数τ=1.618）;而周期为1.85nm的一维准晶的十边形列在对应方向上只有一种长距离（L）。除周期方向外,两种一维准晶的其他四个方向十边形结构单元的分布均不具有周期性。相子应变分析及高角度环形暗场-扫描透射电子显微像中十边形分布平面的周期均表明,两种一维准晶的周期比应为黄金分割数τ,而不是文献中指出的Fibonacci数列中相邻数的比。一般认为一维准晶为准晶近似相及二维准晶之间的中间态,对一维准晶原子级结构的研究对于准晶结构的形成,准晶及准晶近似相之间的相变都有着重要意义。