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本文系统地研究了Fe-Al系金属间化合物的反应烧结机理、金属间化合物的形成机理和孔洞的形成机理。在理论研究的基础上，进一步研究了制备高密度Fe-Al系金属间化合物的方法和措施。从Fe-Al元素粉末在反应烧结过程中反应热的变化，研究了Fe-Al反应烧结热力学和动力学。用差热分析法测定了在反应烧结过程中Fe-Al的化合反应热。结果表明化合反应是一种放热反应，放热量受Al含量、加热速度、粉末颗粒尺寸、压制密度等因素的影响。动力学的研究结果表明，影响反应烧结速度的因素是粉末颗粒尺寸、压坯密度绝热温度、烧结温度和加热速度等。反应烧结温度（655℃）和反应烧结产物（Fe2Al5），并不随铝含量以及其他条件的变化而改变 采用扩散偶研究了铁铝金属间化合物和孔洞在铁铝粉末反应烧结中的形成机理。扩散偶在铁铝反应烧结的上下温度下处理。研究发现低于反应烧结温度时，通过Al原子的固态互扩散，在铁、铝界面铁的一侧形成富铝相FeAl3金属间化合物并随着保温时间的延长，向铁的纵深生长；而在高于反应烧结温度的情况下，液相形成，将发生Fe在液相中的溶解以及Fe、Al在液相和固相铁中的互扩散。结果在铁铝界面的两侧形成富铝相金属间化合物。金属间化合物的形成过程是扩散和反应的过程。在化合物形成中也形成了大量的孔隙，这是由于Fe、Al的扩散度差、反应物和生成物之间的摩尔比容差、热迁移和反应气体产物综合作用的结果。研究得到了铁铝的扩散系数和化合反应活化能。铝在铁中的扩散系数大于铁在铝中的扩散系数，结果在铝中形成了孔隙。在铝熔化后，铁在液相铝中的扩散系数大于铝在固相铁中的扩散系数，孔隙主要产生在化合物中。扩散偶中金属间化合物的形成机理和孔隙的形成机理进行了讨论。 本文研究了粉末轧制件反应烧结新工艺，结果获得了高密度的Fe-Al系金属间化合物制品。这是因为粉末轧制降低了科肯塔尔效应的影响，破坏了粉末颗粒表面氧化膜，改善了液相对固相的润湿性，加强了瞬间液相烧结的作用力。添加第三元素镍可以有效地阻止孔隙在反应烧结中的形成。在粉末轧制和添加第三元素镍的复合作用下，反应烧结制品的密度进一步得到了提高，最高可获得高达98％的相对密度。并且所制得的Fe3Al的机械强度和塑性也获得较大程度的提高。 本文研究了在普通压机上进行的粉末准热等静压反应烧结工艺。实验表明准热等静压可得到与等静压相同的结果。对烧结体施加一定大小的压力可大大提高反应烧结制品Fe3AI的密度。研究获得了合理的准热等静压工艺，最佳烧结密度可达98%而且大大地提高了烧结制品的拉伸强度和延伸率。