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Al基非晶合金是比强度最高的材料之一，然而迄今为止只有少数几个成分的Al基合金能制备出直径达到1mm的块体非晶，Al基合金非晶形成能力因此倍受关注。 本文以一系列Al-Ni-RE(RE=La，Ce，Gd，Y，Dy)合金为对象，真空吸铸了各成分的楔形试样并甩制了非晶条带，利用光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）、差异扫描量热仪(DSC)、高温热分析仪(DTA)、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等研究了合金的非晶形成能力，考察了非晶合金的晶化行为和热稳定性，并探讨了这些性质与合金组元原子特性之间的关系，获得了以下研究成果： 以0.5at％为步长，确定了相关Al-Ni-RE合金体系非晶形成能力与成分的关系，发现最佳非晶形成能力的成分点均位于Al85.5Ni9.5RE5处。在预测合金最佳非晶形成能力的团簇线模型中，引入了原子有效半径的概念，以反映原子之间的相互作用，极大提高了模型的预测精度。 Al-Ni-La合金系中，具有最佳非晶形成能力的Al85.5Ni9.5La5合金中的La在部分被Ce置换后，非晶形成能力降低，而偏离该成分的其他Al-Ni-La合金如Al86Ni9La5、Al86Ni9.5La4.5、Al86.5Ni8.5La5和 Al87.5Ni7.5La5合金在La被Ce部分置换后，非晶形成能力上升，表明具有最佳非晶形成能力的合金并不适合通过相似元素置换来提高非晶形成能力。对于Al、Ni比不同的Al95-xNixLa5合金，La的最佳置换量随着Ni含量的增加而减小，其中Al86Ni9La3.5Ce1.5合金的非晶形成能力最强。 稀土置换元素的种类也显著影响置换效果，在原始合金成分为Al86Ni9La5、稀土置换量为1.5at%时，Sc置换La降低非晶形成能力，而Dy、Gd、Ce置换 La均能不同程度提高非晶形成能力，其中Al86Ni9La3.5Gd1.5合金的非晶形成能力最强。不同RE置换导致的非晶形成能力变化不仅与热力学驱动力的变化有关，还与以RE原子为中心的团簇的堆垛效率以及团簇的稳定性有关，Al17RE团簇的堆垛效率越高、稳定性越好，Al86Ni9La3.5RE1.5合金的非晶形成能力越强。 以有效原子半径修正Egami和Waseda提出的拓扑不稳定参数，修正后的拓扑不稳定参数λ′除能够从原子体积错配度来较好反映三元Al-Ni-RE非晶合金的形成外，同一Al-Ni-RE系中的非晶合金可由两个λ′值按照晶化行为划分为纳米晶合金、纳米玻璃合金、和玻璃合金三类。同时发现同一Al-Ni-RE系合金的晶化开始温度Tx和混合焓ΔHmix与λ′均成良好的线性关系，即λ′的大小可用来表征Al-Ni-RE非晶合金的热稳定性。在同一体系Al-Ni-RE合金中，约化玻璃转变温度可以作为其非晶形成能力的判据。