Ti-Al系金属间化合物具有低密度、高比强度、高比熔点、高弹性模量以及优异的抗氧化性和耐腐蚀性等性能。在几类常见的Ti-Al金属间化合物合金中,Al3Ti的密度最低(3.3g/cm3),弹性模量最高(216GPa),抗高温氧化能力最强。近年来,以Ti箔片来增韧Al3Ti金属间化合物形成的Ti/Al3Ti金属间化合物基层状复合材料引起了人们的广泛关注,是一种很有发展前景的高温结构材料和装甲防护材料。在对该层状复合材料进行深入研究时可以查找到韧性增强相Ti合金的大量资料,而基体脆性相Al3Ti的资料却很少,在数值模拟中有关Al3Ti的一些基本力学性能参数难以找到。为了弥补这方面的不足,需要对Al3Ti进行从微观结构到力学性能的研究。但目前没有一个很好的Al3Ti的制备方法。本文以层状复合材料制备工艺作为参考,提出了利用原材料Ti箔片和Al箔片通过真空热压反应烧结方法制备块状致密Al3Ti金属间化合物合金的方法,并对其工艺参数进行优化,得到了原始箔片的最佳层厚比、压力、温度等参数。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和热分析方法对制备得到的Al3Ti进行了微结构表征、成分和热性能分析等。实验结果证明Al3Ti是唯一生成的Ti-Al系金属间化合物。通过电子万能试验机和Hopkinson压杆分别对Al3Ti进行不同应变率下的准静态和动态压缩实验,结果表明Al3Ti有明显的应变率敏感效应。而且Al3Ti在破坏过程中没有任何的塑性变形,断裂方式为沿晶和穿晶混合脆性断裂。对比以不同原始金属箔材(TC4和纯Ti)制备得到的Al3Ti的性能,结果发现TC4制备的Al3Ti的力学性能要优于纯Ti制备的Al3Ti合金。另外,粉末Al3Ti也有很大的用途,可作为颗粒增强相、耐磨层、高温耐腐蚀薄膜等。因此将压缩试验后的破碎试样放在行星式球磨机中进行不同时间的球磨,制备出了超微超纯的Al3Ti粉体材料。XRD分析结果表明球磨时间越长,Al3Ti粉体材料的粒度越小,在一定条件下,粉体Al3Ti合金由晶态向非晶态转变,球磨12h后Al3Ti粉末的XRD谱图只剩下很弱的Al3Ti主峰。