本文介绍了利用机械合金化方法制备Fe-C基纳米晶金属间化合物.对Fe:C=5:2、5:3、5:4、5:5四种不同配比的Fe-C混合粉末进行了不同时间的高能球磨.在此基础上加入少量的Nd元素改善样品的硬磁性能.制备了(Fe-C)/α-Fe和(Nd-Fe-C)/α-Fe系列双相复合材料.利用X谱线、TEM和振动样品磁强计分别进行了结构表征和磁性测量,研究了球磨时间、退火温度及原始成分配比对样品的物相结构和磁性能的影响.根据样品的DSC曲线分析了样品的热性能.本文还利用柯西公式和谢乐公式、最小二乘法计算了样品的晶粒尺寸、晶格畸变和晶格常数,并研究了球磨时间和退火温度对它们的影响.通过对实验结果的分析发现,Fe-C混合粉末球磨255h以上生成了具有单斜结构的Fe<,5>C<,2>单相纳米晶金属间化合物,退火处理后Fe<,5>C<,2>分解为Fe<,3>C和α-Fe.加入少量Nd元素后,促进了样品晶粒的细化,加速了非晶相的形成,同时使得金属间化合物Fe<,5>C<,2>和Fe<,3>C更容易形成.磁性测量结果表明金属间化合物Fe<,5>C<,2>和Fe<,3>C具有良好的硬磁性能,Fe:C=5:3配比经300h球磨后在最佳退火温度500℃下退火,其矫顽力为403.3Oe,比饱和磁化强度为116.9emu/g.对于不同成分配比的Fe-C金属间化合物,其最佳退火温度均为500℃.加入少量Nd元素后样品的矫顽力略有提高,同时提高了样品的磁性热稳定性.而与不同含量的α-Fe复合后,样品的矫顽力和剩磁比均升高,硬磁性能得到改善.(Fe<,5>C<,4>)<,0.55>Fe<,0.45>球磨60h经500℃退火其矫顽力达到460.7Oe,比饱和磁化强度为114.3emu/g.利用趋近饱和定律计算了样品的有效各向异性常数发现随着退火温度的升高样品的有效各向异性常数增加.对样品的热性能研究发现单斜结构的Fe<,5>C<,2>和复杂斜方结构的Fe<,3>C金属间化合物具有很好的热稳定性和化学稳定性,Fe<,5>C<,2>相的分解激活能291.8KJ/mol低于Fe<,3>C相的分解激活能325.76KJ/mol,说明Fe<,5>C<,2>相比Fe<,3>C相更容易生成.加入少量Nd元素后,提高了Fe<,5>C<,2>和Fe<,3>C的分解温度.