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在涉及铝基/铁基金属材料的固相界面反应中，铁基MIL材料是由纯铁箔和纯铝箔一层一层堆叠制备，在反应过程中Al基表面存在一层致密的氧化铝薄膜，从而影响界面的扩散，金属间化合物的形貌以及整个基体的性能。本文围绕Fe/Al2O3界面采用第一性原理计算方法，通过对Fe和Al2O3块体和表面的测试，根据Fe/Al2O3界面的匹配关系，构建界面模型，计算了界面结合强度、界面的稳定性和电子特性以及Al原子扩散对界面的影响，为钢/铝复合界面结合的工程实践工作提供了理论支撑。 首先本文计算了Fe和Al2O3块体的晶格常数、体模量等基本参数；对Fe的低指数表面和不同终端的Al2O3表面的表面能进行了计算，选择其中最稳定的表面进行了表面间距的测试。结果表明：Fe块体属于金属晶体，在选择的三个低指数表面中Fe(111)表面最稳定。Al2O3中O原子与Al原子之间的结合方式是以离子键的形式结合，单层Al终端的Al2O3(0001)面是三个终端模型中表面能值最低的面。对表面原子层弛豫前后原子位置及态密度的分析表明表面效应主要对最外层原子有影响。 其次研究了单层Al终端和O终端的界面模型，由于最外层Al原子相对于Fe(111)表面的位置不同又将单层Al终端分为顶位、桥位和心位三种，结果表明单层Al终端中桥位结构较稳定，而O终端是四种模型中最稳定的，并且通过态密度的分析发现，界面效应对内层原子的影响较小，主要影响界面附近的原子。 最后通过计算定性的分析了Al原子扩散对界面的影响，结果表明随着Al原子含量的增加，界面结合强度增强。又通过实验表明在氧化层破碎之前只有Al原子扩散通过初始氧化层，在初始氧化物层被金属间化合物的体积生长破坏后，织构化Fe2Al5相主要由Al快速扩散形成。界面处的氧化物影响最终反应的铁基MIL复合材料的形态和微观结构，加剧了舌状结构的形成。