本发明属于块体非晶合金领域，涉及一种高塑性相分离Zr基非晶合金及其制备方法和应用，该非晶合金的成分原子百分比表达式为：ZraCubMcAld，其中55≤a≤60，5≤b≤35，5≤c≤35，5≤d≤8，且需满足a+b+c+d＝100；M为Ni、Fe、Co中的一种或多种(可为任意比例)；通过电弧熔炼、铜模吸铸的方法可制备出直径不低于2mm的块体Zr基非晶合金。本发明的有益效果是：本发明的Zr基非晶合金中由于正混合焓组元的引入，利用难混溶组元之间的相互排斥作用，可增加该合金体系铸态组织的结构不均匀性，从而显著提高其室温塑性，压缩塑性不低于10％。