近年来,三元过渡金属硅化物因其优异的物理化学性质被广泛用作高温材料。比如高超声速巡航飞行器的尖锐前缘材料,高温可重复使用表面材料以及超高温陶瓷复合材料的表面涂层等等。然而,其固有的脆性阻碍了它们在工业上的应用。为了进一步开发和利用三元过渡金属硅化物高温材料,有必要对它们的物理性能进行研究和阐明。迄今为止,对于三元过渡金属硅化物TM5BSi3（TM=Zr、Nb、Ta、Mo和W）的物理性质,还没有系统的研究。本文基于六方Hf5BSi3设计了五种硅化物,采用第一性原理计算的方法探索了TM5BSi3（TM=Zr、Nb、Ta、Mo和W）化合物的相稳定性、力学、各向异性、电子、光学和热力学性质等物理性能。由于空位缺陷对材料的物理性质有着重要影响,本课题进一步设计了四种不同的原子空位缺陷,并讨论了这些原子空位缺陷对Hf5BSi3和Cr5BSi3的物理性质的影响。结果表明,TM5BSi3化合物表现出热力学稳定性和动力学稳定性。Mo5BSi3和W5BSi3是延展性的。光学分析显示六种TM5BSi3硅化物均具有良好的光电导性能。晶格振动数据和热力学参数表明,具有不同原子空位的Hf5BSi3和Cr5BSi3均是结构稳定的。不同的原子空位削弱了Hf5BSi3和Cr5BSi3的抗剪切能力和抗体积形变能力,但同时改变了Hf5BSi3和Cr5BSi3的力学性能并使它们的脆韧性行为得到了改善。尤其是B空位的存在使Cr5BSi3发生了从脆性到韧性的转变。通过态密度和差分电荷密度分析了具有不同原子空位的Hf5BSi3和Cr5BSi3的结构稳定性和力学行为。热力学参数表明这些空位缺陷对Hf5BSi3和Cr5BSi3化合物在高温下的热力学性质有一定的影响。