与传统晶体材料不同,非晶合金因其短程有序、长程无序的内部结构,被看作是一种极具潜力的材料。其中,铁基非晶合金因具有高的强硬度和弹性模量、良好的耐腐蚀能力、优秀的软磁性能以及较强的价格优势而倍受关注。但是,现阶段的铁基非晶合金条带主要被应用于电力领域,临界尺寸、制备工艺和室温脆性等因素限制了其力学性能的发挥。考虑到铁基非晶条带的高强硬度和多元素特性,将其引入叠层结构,作为强性层或增强相发挥作用,有望拓展非晶合金在大型结构材料方面的应用。本文使用高强硬度的铁基非晶条带Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3（at%）作为主承载层,利用真空热压扩散法使之与金属Al和Zn反应,分别制备了铁基非晶/Al叠层复合材料和铁基非晶/Zn叠层复合材料。采用X射线衍射技术（XRD）对非晶条带和扩散层的物相进行标定;利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子探针（EPMA）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等测试手段对叠层复合材料的微观结构和元素分布进行了表征,并对金属间相进行了定性分析;使用维氏硬度计对各层及层间界面进行了硬度测量,通过显微纳米压痕的质量来考察界面的结合情况;通过对叠层样品的弯曲强度和冲击韧性进行力学测试,分析层厚比（Al箔或Zn箔厚度:非晶条带厚度）变化对整体力学性能的影响。在制备非晶基叠层复合材料的过程中,复合材料均表现出良好的界面结合状态。铁基非晶条带与Al在530℃复合后会转变成非晶纳米晶,纳米晶层表现出了比原始非晶（～800 HV）更高的硬度（～1100 HV）,扩散层主要是Fe4Al13（Fe Al3）相及其前端的Fe Al2Si颗粒相。叠层样品的弯曲强度可达341 MPa,冲击韧性最高为50 J/cm2。铁基非晶条带与Zn在420℃复合时,可以完全保留非晶形态。扩散层的成分主要是Fe Zn13相和Fe Zn10相。随着层厚比的降低,叠层材料会发生韧脆转变。当叠层样品中非晶合金的体积占比约为50%时,样品的三点弯曲强度为155 MPa,适量韧性金属的保留会使综合力学性能得到有效提升。在这两种反应体系中,参与扩散的Fe元素都源自于与塑性金属接触的非晶表层区域,其内部非晶态结构未被破坏,说明非晶条带可通过叠层复合的方式来实现尺寸的扩展。后续,将铁基非晶条带作为增强相引入Al/Ti叠层复合材料的实验中,非晶带的两侧均为Al箔,实验发现铁基非晶条带被完全消耗留下非晶线。部分Al原子会扩散进入非晶线位置,并将生成的金属间化合物Fe Al3推至两侧。不规则的块状和弥散状金属间化合物Fe Al3相分布在扩散区域内,而扩散生成的Al3Ti层均匀平直。剩余的金属Al不仅能够增强材料的韧性,还能有效包覆扩散生成的颗粒状、块状金属间化合物,使之形成一个紧密结合的整体。当原始Ti箔和Al箔的层厚比为1:1时,非晶增强Al/Ti叠层复合材料的弯曲强度和冲击韧性均达到最大值,分别为746 MPa和40 J/cm2。层厚比为2:1时,样品的拉伸强度高达303 MPa。对样品的失效断口进行分析,结果发现:裂纹主要是在Fe Al3相中萌生,并沿着块状Fe Al3和平直Al3Ti层的弱界面传播,样品中在多重隧道裂纹和脱层裂纹的协同作用下发生失效。铁基非晶条带以增强相的方式参与结构件的制备时,可以利用丰富的元素改变叠层结构,从而改变裂纹萌生和扩展路径以改善现有叠层复合材料的性能缺陷。