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Al基非晶合金因具有高比强度、高弹性极限和良好的耐蚀性等优异性能而成为极具应用前景的轻质非晶合金材料,并引起众多研究者的广泛关注。但由于传统Al基非晶合金的玻璃形成能力有限,并且室温条件下无塑性形变能力,极大限制其应用范围。因此,本论文主要围绕这两个关键问题展开研究,基于团簇稳定线模型上实现微合金化,首次制备得到一系列形成能力与室温塑性变形能力良好Al-Ni-Er基非晶合金薄带和毫米级的块体非晶合金。利用纳米压痕、聚焦离子束技术、准静态压缩和透射电镜原位拉伸等实验手段跨尺度分析了Al-Ni-Er基的变形行为。得到的主要结论如下:基于团簇稳定线模型,实现对Al-Ni-Er合金玻璃形成能力的预测,适量加入稀土元素La和过渡族元素Co微合金后可以显著提高合金系的玻璃形成能力和热稳定性,合金系的约化玻璃转变温度Trg由三元系最优成分的0.44优化至0.47,合金系的玻璃化转变温度Tg和晶化温度Tx分别提升了29.7K和33.7K,并且Al85Ni5Er4Co2La4、Al85Ni4Er4Co3La4和Al86Ni7Er5Co2La1三种非晶合金临界尺寸达到毫米量级。室温条件下Al-Ni-Er基非晶合金纳米压痕位移-载荷曲线中出现锯齿流变现象,在压痕周围有由压头向上和向外挤出的堆积层（Pile-up）,表明Al-Ni-Er基非晶合金具有较好的塑性变形能力。透射电镜观察发现在压痕底部变形区域存在一定数目的由形变诱发产生的纳米晶。Al85Ni7Er8非晶合金在540K等温退火60分钟和90分钟后,在非晶基体析出大量fcc-Al纳米晶,合金纳米硬度从非晶合金状态的3.43GPa提升到非晶纳米晶5.7GPa和5.55GPa,表明fcc-Al纳米晶对Al-Ni-Er基非晶合金具有显著的强化作用。透射电镜分析结果表明退火过程中纳米晶的数量明显增多,其晶粒尺寸却并未显著长大,纳米晶数量的增加对Al基非晶力学性能影响更大。Al-Ni-Er-Co-La块体非晶合金准静态压缩实验结果显示最大压缩强度最高可达到1525MPa,其断裂应变高达11%,表现出明显的加工硬化效应与锯齿流变现象,试样表面产生了高密度并相互交割的多重剪切带,起到提高非晶合金流变应力和塑性变形能力的效果。结合聚焦离子束技术,在Al-Ni-Er基非晶合金薄带中获得一维纳米尺度的透射电镜原位拉伸试样。原位拉伸结果表明,小尺度下Al-Ni-Er基非晶合金纳米线表现出明显的尺寸效应,形变过程中发生颈缩现象,断裂应变最高可达14.6%,断口处仍保持非晶状态。小尺度下Al-Ni-Er基非晶合金纳米线的厚度对变形能力和断裂模式有重要影响。