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TiZr基非晶合金强度高，密度低，是一种高比强度材料，极具工程应用前景。鉴于TiZr基非晶合金的室温脆性，为改善这一缺陷，同时兼顾内生和外加型非晶复合材料的优点，考虑利用外加方法制备内生非晶复合材料。本文以TiZr基非晶合金ZT-3(Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7)和工业纯钛为研究对象，利用层叠法制备了ZT-3/Ti层状非晶复合材料，系统地研究了保温温度、时间和Ti箔厚度等参数对层状非晶复合材料的微观结构和力学行为影响规律，详细阐述了微观结构与力学行为间的内在关系。 通过溶解模型的建立定量描述了保温温度和保温时间等制备工艺参数与预制体溶解间的关系，为复合材料的结构调控提供了依据。随着保温温度或保温时间的增加，预制体溶解量随之增加，Ti、Zr元素的扩散导致Ti的溶解层尺寸增加，枝晶相数量增多以及非晶相与枝晶相化学成分的规律性变化。当预制体完全溶解时，Ti的溶解层中一次枝晶(DI)区域消失，复合材料界面结构发生改变，枝晶相由异质形核变为均匀形核，因而分布更均匀。然而过长的保温时间导致模具的部分溶解，改变了非晶相和枝晶相成分，由此改变了材料的相组成及其性能。 层状非晶复合材料结构的改变必然导致其性能的变化。通过准静态单轴压缩试验表征了复合材料力学行为的演变规律。保温8min时，随保温温度的增加，塑性变形能力增加，断裂强度先不变后增加;895℃保温时，随保温时间的增加首先导致强度和塑性增加，随后塑性急剧降低。由于层状非晶复合材料中，存在纯Ti层、Ti的溶解层以及枝晶相等晶态相。这些晶态相具有较好的变形能力，受载时，不同晶态相首先发生剧烈塑性变形。一方面通过变形能够吸收非晶中剪切带扩展能量，阻止其继续扩展，另一方面，通过绕过机制增加剪切带扩展路径，延缓材料的断裂过程，从而有效改善合金的塑性、强度。模具的部分溶解会使基体与析出相成分发生变化，导致其性质发生恶化，从而使材料的力学性能急剧降低。综上，在895℃下保温8 min时，ZT-3/Ti层状非晶复合材料的断裂强度和塑性应变分别为1919MPa，4.3％，具有本论文工作实验条件下最优的综合力学性能。 保持保温温度与时间不变，研究了Ti箔厚度对TiZr基层状非晶复合材料微观结构和力学性能的影响。Ti箔厚度的变化并未改变Ti的溶解层厚度，但影响纯Ti层厚度。随着Ti箔厚度的增加，纯Ti层厚度亦增加，纯Ti层的塑性变形能力增加，强度反之。与此同时，复合材料中非晶含量大大降低。因此，复合材料屈服强度降低、塑性变形能力增加，相应地改善了材料塑性。此外，纯Ti层的显著加工硬化能力导致复合材料的加工硬化能力得到明显改善。