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多元合金由于组元数多，体系混乱度较大、原子间的相互作用力也较大，因而合金熔体的黏度高，各组元的协同扩散或大量迁移过程阻力大;合理选择原子尺寸及元素间的混合焓可进一步增加原子间的相互作用力，阻碍原子重排，进而抑制结晶相的析出。当合金成分选择合适时，合金熔体中的原子重排过程被完全抑制，合金熔体中的无序结构被冻结，即形成块体非晶合金;如果合金成分为等摩尔比或近等摩尔比，则在合金熔体中容易形成密堆结构，原子的扩散能力下降，各元素不容易实现充分的有序化排列，化合物相的形成过程受到抑制，因而倾向形成相对简单的固溶体相甚至非晶合金，则合金熔体凝固为高熵合金组织。 本文从热力学的角度，围绕合金液的吉布斯自由能及其稳定性，探索了多元合金非晶形成能力的预测方法及高熵合金的组织形成规律，并在此基础上开发了系列新型铜基块体非晶合金及系列高熵合金，并对其性能进行了详细研究。同时，本文在充分探寻多元非晶合金和高熵合金的本质联系的基础上，设计开发了具有高熵成分的新型高熵非晶合金。 在前人工作基础上，通过对已有文献结果的分析，本文提出了预测多元合金系非晶形成能力的新参数θ(θ=ΔHmix×δ)，该参数综合了合金元素的热力学特性和尺寸因素，并将θ参数与已有的热力学预测参数ΔHmix×ΔSmix、ΔSmix/ΔHmix参数进行了比较，结果表明，θ参数在对四元或更多元合金系的GFA预测准确性更高。而高熵合金系则必须同时满足以下条件才能获得简单结构:0≤ΔHh≤300KJ·mol-1、ΔSmix≥8J·mol-1·K-1、0≤δ≤0.5。满足以上条件的同时，θ'（θ'=ΔHSS×δ）值越小越容易形成简单固溶体结构。 利用铜模吸铸法成功制备出系列Cu-Zr-Ti三元铜基非晶合金。其中，Cu59Zr36Ti5具有最高的抗压强度(1785MPa)和压缩塑性(εplastic=1.15％)。Cu-Zr-Ti三元块体非晶合金在3.5％NaCl溶液中均具有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度，表现出优良的耐蚀性，Cu51Zr43Ti6、Cu54Zr35Ti11和Cu59Zr36Ti5的腐蚀电位分别为0.09V、0.32V和0.10V，腐蚀电流密度分别为5.01×10-6A/cm2、0.56×10-6A/cm2和0.18×10-6A/cm2，其耐蚀性优于锆基非晶合金和304L不锈钢。 在Cu-Zr-Ti系铜基非晶合金中适量添加In能明显提高非晶合金的GFA，非晶合金棒临界直径达到4mm，但过量添加后则不利于进一步提高合金的GFA。适量添加In还可以显著提高铜基非晶合金的抗压强度，对塑性也有一定的改善效果，而过量的In则使得非晶合金的力学性能下降。Cu52Zr37Ti8In3具有最高的抗压强度(1949MPa)。适量添加In能使非晶合金在压缩断裂过程中的剪切带局域化程度降低、塑性变形均匀性提高，压缩断口上的脉络纹更加发达、细密;且剪切带的扩展方式也由单一方向的直线型扩展转化为多向的弯曲、分叉扩展。In的加入进一步提高铜基非晶合金在3.5％NaCl溶液中的腐蚀电位，降低其腐蚀电流密度，从而显著提高合金的耐蚀性。在Cu55Zr37Ti8中添加3at.％In后，腐蚀电位由-0.51V提高到了-0.12V，且腐蚀电流密度由57.5×10-5A/cm2降到了3.98×10-5A/cm2，耐蚀性显著提高。 利用铜模吸铸法成功制备出了系列高熵合金。高熵合金均具有较高的硬度和抗压强度、良好的耐热性及优异的耐蚀性。铸态Cu29Zr32Ti15Al5Ni19的硬度高达941HV;而CuAlNi0.8CrFe的抗压强度高达2062MPa;含铜量较高的Cu2.0AlNiCrFe在具备较高强度(1219MPa)的同时，表现出良好的延展性，其压缩试验条件下的极限变形量可达16.4％。铸态高熵合金在不同温度下加热处理后，均表现出极好的耐回火软化性能。CuZrTiAlNi和CuTiAlNiCrFe在850℃加热2h后硬度仍没有下降。高熵合金在3.5％NaCl溶液中普遍具有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度。Cu29Zr32Ti15Al5Ni19和CuTiAlNiCrFe在3.5％NaCl溶液中的腐蚀电位分别为0.03V和0.28V。Cu25Zr20Ti15Al15Ni25和CuTiAlNiCr的腐蚀电流密度只有10-6A/cm2数量级。Cu2.0AlNiCrFe在3.5％NaCl溶液中室温浸泡600h后几乎不腐蚀，表现出极佳的耐蚀性。 成功制备出了块体高熵非晶Cu29Zr32Ti15Al5Ni19，其抗压强度为1673MPa，高于晶态Cu29Zr32Ti15Al5Ni19(1127MPa);高熵非晶Cu29Zr32Ti15Al5Ni19的室温压缩塑性变形量达到20％。