非晶合金在室温条件下呈现脆性断裂特征,极大制约了其作为工程材料的实际应用。开发非晶基复合材料是解决块体非晶合金室温脆性,实现其工程应用的一种关键途径。目前,制备非晶基复合材料的两种重要方法分别是内生和外添增韧第二相。内生法增韧虽然析出相和非晶相之间的界面结合较好,但该方法由于受到玻璃形成能力限制,所制备的复合材料尺寸有限。现有的外添第二相增韧法能够有效控制第二相的体积比,但第二相分布不连续且不均匀,以致外添第二相增韧法制备的非晶基复合材料尚不具有拉伸塑性。因此,开发适于非晶基复合材料的制备方法已成为非晶合金未来发展与应用的关键之一。本文利用非晶合金在过冷液态区的超塑性,选择连续、均匀分布、尺寸可调的延性金属网(不锈钢网),将非晶合金和金属网热塑性成形,获得三明治复合结构样品,进行力学测试与断口分析,为制备高强、高韧的非晶基复合材料做先期探索新研究。首先,采用铜模吸铸法获得成分为Zr35Ti30Be26.75Cu8.25的非晶合金,对其进行热力学表征,获得热塑性成形时间、温度窗口。再将不同孔径的不锈钢网与非晶片热压,制备出三明治结构复合材料样品。采用扫描电子显微镜(SEM)对非晶合金和金属网的界面进行显微分析,结果发现其界面结合紧密,无明显空隙存在。EDX显示原子在两界面发生了扩散行为。力学性能结果表明,所制备的非晶基复合材料,其断裂韧性(59.53 MPa8)1/2)较纯非晶合金(31.52 MPa8)1/2)约提高一倍。缺口原位观察及断口形貌分析表明,非晶基复合样品的增韧主要是由于金属网有效地阻止了裂纹在非晶基体中的扩展,促使多条剪切带的萌生。在此基础上,选择最好的不锈钢金属网(孔尺寸:100目)与Zr基非晶热压成形多层复合材料,再对其进行断裂韧性和拉伸实验,但结果并未达到预期。分析表明,这主要是由于多层样品成形困难,压合不紧密。对此,我们尝试采用超声振动的方法来成形多层金属网样品。通过改变超声振幅,寻找最有效的振动成形参数。现有的实验表明,振动极易引起非晶合金发生晶化,原因可能是由于超声振动加剧了原子运动,引起了温升。因此,有必要进行一系列实验,研究超声对非晶合金热塑性成形的影响规律及机理。总之,本研究热压成形制备了非晶合金—金属网三明治复合结构,结果表明该三明治结构的断裂韧性约为Zr基非晶合金的两倍。但多层复合结构仍面临成形困难、非晶与金属网间存在孔隙等挑战。超声振动因既能降低过冷液态非晶合金粘度,降低成形应力,又能减小界面摩擦,因此被认为是解决多层复合结构行之有效的方法。如何避免振动引起非晶晶化,需要更多的工艺摸索。