铝基金属间化合物作为一种常见的材料,被广泛应用于国防、航天、船舶、汽车制造业等领域。由于其成本低、质量轻,但具有优异的性能引起了许多科学工作者的关注。近几年,金属间化合物的很多研究都集中在二元体系中,但对二元和三元体系的理论研究仍不是很多,特别是从电子结构的角度方面出发,研究分析材料的结构和性质。第一性原理方法,是一种从电子运动的角出发,利用计算分析材料的结构和性质,研究金属和合金电子结构的重要方法。利用第一性原理方法,可以根据晶体的结构计算出材料的弹性常数、态密度等物理量,我们可以分析出材料中各个原子之间的相互作用、化学键的作用强弱由此推断出材料的一些力学性能。本文主要运用第一性原理方法研究了多元Al基金属间化合物电子结构和力学性质。具体内容为:一、通过运用第一性原理方法研究了含不同成分的铝基金属间化合物(Al Cu3,Al Cu2Ti和Al Ti3)的电子结构,力学性能和电子功函数。我们发现:当Ti含量增加时,化合物的结合能相应的减少,形成能却呈现不同的变化趋势,这可能由于Ti的结合能较大引起的。Al Cu3和Al Cu2Ti具有比较好的延展性,而Al Ti3的延展性最差。这可能由于Al Ti3原子间杂化是最强的,所以它的内部原子间相互作用最强。硬度方面,Al Ti3的硬度最高,其次是Al Cu2Ti,最后是Al Cu3。这三种材料都具有较好的塑性,只不过Al Ti3的塑性最低。二、第一性原理方法被用于研究含点缺陷的立方结构Al基金属间化合物(Al4Cu8Ti3、Al4Cu8Zr3和Al4Cu8Hf3)的电子结构和力学性质。通过形成能的计算发现Al4Cu8Zr3是最稳定的结构。B/G的值则说明了Al4Cu8Zr3的延展性最差,而通过态密度的分析也可以证明它延展性差的原因是由于其原子间有很强的杂化现象。