非晶合金由于其一系列不同于传统晶体材料的特殊性能,有望作为一种新型的结构材料应用于空间环境等极端条件下。在此条件下,非晶合金必然受到高速冲击、低温以及辐射等条件的影响。因此了解这些极端条件对非晶合金结构和力学性能的影响对于非晶合金应用于空间结构材料具有重要意义。然而目前关于非晶合金在空间条件下结构和性能的变化还鲜见报道。由此,本文拟通过低温准静态、动态压缩以及离子辐照实验部分模拟空间条件下非晶合金受到的影响,系统地研究非晶合金在极端条件(低温、高应变、离子辐照)下的结构和力学性能变化。不同应变速率和温度下对Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5(原子百分比,下同)(简称Zr-MG)和Ce68Al10Cu20Co2(简称Ce-MG)两种非晶合金的准静态压缩实验表明,Zr-MG和Ce-MG非晶合金的屈服强度不随应变速率的改变而变化,而与能量的累积与基本变形单元有关。低温能够增大非晶合金中最基本变形单元的尺寸,进而提高了其激活能。因此,温度降低,屈服强度升高。本研究还发现断裂强度与裂纹尖端的负压力梯度有关,进而得出了抗压强度与裂纹扩展的关系,裂纹前端的不稳定扩展对应变速率和温度具有较强的敏感性,本研究建立了非晶合金宏观强度与微观的剪切断裂行为之间的桥梁。对非晶合金在动态加载下的力学性能分析得出,在动态加载断裂过程中存在复杂应力状态形变,从而导致局部出现了拉应力,导致Zr-MG和Ce-MG的屈服强度和抗压强度都较准静态下对应的非晶合金的强度显著降低。动态加载下裂纹更容易扩展。非晶合金的应变速率敏感性与裂纹扩展关系密切。强度较高的非晶合金,高应变速率下的应变速率敏感性增大,最大强度与应变速率的关系偏离线性;而低强度非晶合金,应变速率敏感指数不随应变速率改变而变化,最大强度与应变速率的关系始终服从线性关系。在离子辐照实验中,通过微区XRD的拟合结果可以得出,随着辐照剂量的增大,非晶合金中的结构发生了有序化,且随着辐照剂量的增大,有序化程度升高。通过纳米压痕仪,对辐照后的非晶合金进行蠕变测试,探索其弛豫过程,进而揭示了非晶合金辐照后的弛豫强度值随辐照剂量增加而产生的变化。