非晶合金又名金属玻璃、液态金属，是通过电弧熔炼和铜模吸铸的技术制得的。在室温下非晶合金具有优异的力学性能，温度升高到过冷液相区范围内，非晶合金又能变软而具有超塑性成型能力。在过冷液相区可以对非晶合金进行微热压印成型，制备出带有微结构的非晶合金表面。当温度恢复至常温时，非晶合金又恢复优异的力学性能，因此可以在非晶合金表面制造出高强度、高精密的微纳结构。结合我所在的实验室，通过非晶合金微热压印技术可以制作微注塑模具的型芯，微流控芯片等。针对非晶合金的微热压印成型，本文主要做了以下几个方面的研究。　　（1）选定两种棒状的Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5、Zr55Cu30Al10Ni5、一种块状的Zr65Ni10Cu17.5Al7.5非晶合金，利用低速精密切割机把原材料切割成微圆柱和四方片状的样品。利用X射线衍射仪（XRD）分别对它们的结构进行分析，以确定切割后样品是否处于一种非晶状态。又利用差示扫描量热仪（DSC）分别对它们的热性能参数进行测定，以获得它们过冷液相区的温度范围。搭建了一套微热压印实验装置，可以实时监测实际温度，并在氮气保护气体下进行实验防止非晶合金在微热压印过程中发生氧化。自行研制了一个打磨抛光装置，可以用来打磨抛光小尺度的非晶合金样品表面，以保证实验样品的光洁度和平整度。利用原子力显微镜（AFM）对抛光后的非晶合金表面进行粗糙度测试。利用偏光显微镜和共聚焦显微镜测定深硅刻蚀工艺得到的微热压印硅模具。　　（2）利用微热压印成型装置，对抛光后的微圆柱非晶合金试样在不同温度和压缩速率下进行单轴压缩实验。得到工程应力-应变曲线，再转化成真实应力-应变曲线。非晶合金平衡态的牛顿粘度随温度变化的情况可用Arrhenius型方程描述。经过分析，选定合适的温度和压缩速率组合进行微热压印成型实验，得到表面带有微圆柱、微正三角形、微正方形、微型光栅结构的非晶合金样品。利用偏光显微镜和共聚焦显微镜对非晶合金表面微结构进行观察，发现微结构已经完全压满。进一步分析了非晶合金表面带有微结构阵列使非晶合金表面由原来的亲水性向疏水性转变。　　（3）基于Stokes（斯托克斯）方程分析了非晶合金在单轴压缩实验中的流动变形过程，得到流动过程中的压力分布，以及轴向速度分布、径向速度分布和总的速度分布。考虑阻力作用，分析了非晶合金在热压印开始时刻的填充机理。基于Poiseuille（泊肃叶）流动定律研究了非晶合金在圆柱形、正三角形、正方形微模具结构中的流动过程。在实验条件的基础上理论分析了在微热压印过程中非晶合金填充高度的变化，并用Matlab绘制结果图像。基于理论分析了非晶合金在微热压印过程中，对于相同的底面积、不同的微结构和相同的特征尺寸模具，它们填充高度之间的关系。选择特征尺寸为50μm的三种硅片模具进行微热压印成型实验得到带有微结构阵列的非晶合金表面，测量高度沿径向的变化趋势与理论分析结果一致。　　（4）在实验条件下，利用Deform-3D软件对非晶合金进行了模拟。在前面选定的温度和压缩速率组合下，对于单轴压缩模拟得到了呈扁平状的“鼓”形的形貌。利用特殊点追踪方法研究了非晶合金在单轴压缩过程中两点的速度变化，与实验结果和理论分析相互吻合。选定微圆柱、微正方形、微正三角形三种模具进行微热压印成型模拟，当应变达到0.5左右时，模具中开始有微结构填充完全。比较并研究了非晶合金在相同特征尺寸不同底面积以及相同底面积不同微结构模具中的填充能力。除了上述模拟，我们还选定了Y形槽、微流道和一种八卦分流器微流控芯片模型，对其进行微热压印成型模拟，并对其流动填充过程分析。