氮和铁元素可以形成一系列中间化合物。在材料应用领域，氮化铁磁粉由于具备优异的磁学性能，还具有极强的抗氧化和耐磨的能力，在近十几年来发展十分迅速。作为一种非常理想的新一代磁性材料，其制备和应用开发研究受到世界各国的广泛重视。.如今氮化铁磁性材料在高密度磁记录、磁流体、磁传感器和微波材料以及催化、环境治理等方面都得到非常广泛的应用。

氮化铁具备优异的磁学性能，作为磁性材料得到广泛应用。氮化铁磁粉不仅具有与金属磁粉相近的磁学性能，还克服金属磁粉化学稳定性差、抗氧化能力弱、分散难等不足。在此之上发展起来的氮化铁磁流体更具有流动性，有着一般固体磁性材料不具备的优势,在化工、机械、仪表 、环保和医疗等方面得到了广泛的应用, 如磁流体发电、磁印刷、倾斜传感器、阻尼器件、新型润滑剂、矿物分离、磁粒阀门和磁性油墨等。其中对环保和节能有非常重要意义的磁流体密封、磁流体发电和磁流体分离等技术,得到充分的发展^[6] 。

富铁相的氮化物由于具有高饱和磁化强度和较好的化学稳定性，在探索其微波特性时通过对氮化铁粉末和羰基铁粉在350℃下磁场热处理后，测量两者电磁参量时发现氮化铁在耐高温方面优于羰基铁粉^[4]。推测氮化铁在高压环境下会有较常温下更加优异的性能。

虽然在常压下氮化铁的制备和磁学等性能被广泛的研究,但是在高压环境下的制备和性能并没有实验报导。此项目拟选定Fe3N1.33粉末作为起始材料，在6万大气压（6 GPa）压力范围内研究氮化铁的烧结工艺。实验将在理学院高压高温物理研究所的静高压实验室完成。我们首先探索粉末的高压烧结方法，实现致密样品的合成。然后我们将使用排水法测定烧结体的密度，与理论密度进行对比，判断烧结体的孔隙度。最后我们将应用X-射线衍射技术观察烧结体的结构特征，与常压下的粉体的X-射线衍射数据进行对比，判断高压烧结后结构的变化以及N含量的变化。这一项研究将为高压制备优异的Fe-N磁性材料提供初步的实验经验，为后续的深入研究打下基础。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1. 通过充分的文献调研，判断选择何种氮化铁粉末作为研究对象最为合适；

2. 将粉体处理之后进行X-射线衍射表征；

3. 设计具体的高压实验，实现粉体的致密化烧结；

4. 将烧结体进一步进行X-射线衍射分析，与起始粉体的衍射数据进行对比，判断高压条件对于氮化铁成分和晶体结构的改变；

5. 学会使用相关软件分析X-射线衍射数据；