随着我国核电事业的发展，材料将成为限制新型反应堆建造的一个主要障碍。普通的Zr合金已经不能满足要求，而非晶合金是一种潜在的核材料，具有许多性能上的优势。本文将主要针对该材料的制备工艺、结构和性能研究。采用磁控共溅射法制备一系列ZrCu合金薄膜，然后对其结构进行表征，以及对不同成分的薄膜力学性能进行测量。结果表明：ZrCu成分在Zr40Cu60到Zr80Cu20之间均为非晶基体；随着Zr含量的增加非晶馒头峰的中心位置由高衍射角向低衍射角偏移；其中Zr65Cu35的非晶形成能力好，且锆含量较高；当成分在Zr47.5Cu51.5到Zr80Cu20范围变化时，薄膜的力学性能变化不大。用成分为Zr65Cu35的合金靶进行单靶溅射，并与纯锆基片相结合，对膜基结合力、薄膜的力学性能进行测试，以及对纯锆基片和复合材料进行拉伸、弯曲与电化学腐蚀试验。结果表明：溅射时间为30分钟的薄膜退火后膜基结合力变化最小，且具有最大的纳米硬度，复合材料比相同尺寸的纯锆基片的抗弯强度和抗拉强度均有提高，以及在0.25mol/L的硼酸溶液和0.25mol/L的氢氧化锂溶液中的耐腐蚀性也均有提高。通过甩带法制备出Zr48Cu45Al7三元非晶合金，并对Zr48Cu45Al7三元非晶合金制备态和退火未出现晶化前的微观结构进行同步辐射实验。结果表明：相对于制备态样品，Zr48Cu45Al7非晶合金退火后Zr-Al原子之间相互作用发生了一定改变，导致其原子对间距的分布明显集中，即有序性增强；以Al原子（溶质原子）为中心的团簇体积增大，从而导致团簇内部原子的致密性和堆积效率降低，有利于原子重排和团簇变化。