铁铝金属间化合物在微观结构上具有一定的"长程有序"的特点的化合物,且相比于其他的金属间化合物,铁铝金属间化合物在物理性能（如抗高温氧化、耐热腐蚀和抗硫化腐蚀）和力学性能（如比刚度和比强度）等方面有巨大的优势,其韧性高于高温陶瓷材料但低于镍基合金。因铁铝基材料在密度、抗冲击性能、耐磨性能和成本等方面具有一系列的优势,故铁铝基材料在结构材料的研究与使用方面有广阔的发展空间,有希望取代传统的不锈钢、钛合金、镍基合金等,但Fe-Al系金属间化合物在工程中的应用中受到室温脆性与600℃以上时强度急剧降低两个关键性因素的制约。本文通过向铁铝金属间化合物中加入微量的钽元素采用Bridgman定向凝固技术制备凝固速率为90、100、200、400、600μm/s的Fe-Al-Ta共晶复合材料,研究了其凝固组织特征,并采用经典理论模型预测了不同凝固速率的Fe-Al-Ta共晶的层片间距。采用拉伸试验和三点弯曲法研究了600℃高温的Fe-Al-Ta共晶复合材料的拉伸性能和断裂韧性。通过分析、对比高温和室温的断口形貌和应力应变曲线,可以发现,在高温时,材料的断裂方式是韧性断裂,高温时的抗拉强度高于室温时的抗拉强度;三点弯曲试验和样品的断裂形态的结果表明,Fe-Al-Ta共晶复合材料在600℃高温下的断口有大量韧窝存在,同时,随着拉伸速率的增大,韧窝的尺寸逐渐减小。采用恒温氧化法对Fe-Al-Ta共晶复合材料进行了高温氧化试验,试验温度分别为600℃、700℃和800℃,取样时间间隔为10h。结果表明:Fe-Al-Ta共晶复合材料氧化增重曲线呈现直线规律。在800℃时,氧化增重量明显高于700℃和600℃时的氧化增重量。利用XRD、SEM以及EDS等检测手段分析了氧化膜的形貌及物相组成。分析表明:在600～800℃氧化时,氧化层均由铁的氧化物构成。刚开始氧化生成Al₂O₃,但由于Al的含量较少不足以形成致密的氧化膜,随着时间的增加Fe³⁺逐渐向外扩散,生成Fe₂O₃氧化物。