铂(Pt)合金具有较高的熔点，良好的高温强度，高温抗腐蚀性和抗氧化性，能经受极端复杂条件和高温的考验，在微电子电气、航空航天、能源、化工等现代高新技术领域具有重要的应用，是非常具有潜力的新一代高温结构材料。
　　考虑到铂材料在军事和国防领域的重要性，发展性能优越的铂基高温合金意义重大。铂可以回收，合金化可以降低铂的成本，因此对铂的研究也越来越多。现有的成熟的铂合金材料虽然在熔点、抗腐蚀性等方面有着极大的优势，但较差的高温强度和延性仍限制着其发展。γ/γ型铂基高温合金在γ基体相中引入具有超高熔点的γ沉淀相，能显著提高合金熔点，强化材料的高温力学性能，有望成为良好的液体火箭发动机喷管材料。
　　以滑移系丰富的面心立方Pt为基体γ相，以具备高熔点和高强度的Pt3Hf作为γ沉淀相的γ/γ型铂基高温合金显著提高了Pt的力学性能，但是目前对其强化机制还不清楚。本文基于第一性原理方法研究γ/γ型铂基高温合金材料的强韧化机制。全文主要工作及主要结果如下:
　　(1)基于第一性原理方法研究了合金元素对Pt层错能的影响。计算所得纯Pt的层错能为284mJ/m2，和实验结果及文献结果符合较好。模拟发现，除元素Y以外，本文所研究的元素都能增加纯Pt的不稳定层错能(γus)。根据Rice理论，位错形核的应力强度因子与√γus成正比。所以除元素Y以外，本文所研究的其余合金元素都具有阻碍位错形核的效果:Mo和Ru最强，Hf、Ir、Rh次之，Pd对Pt的影响最小。此外，材料的表面能γs是反映材料抵抗解理断裂能力的参数，根据表面能与不稳定层错能的比值(γs/γus)可以判断出材料的脆韧性，比值越小，材料韧性越差。因此本文研究的合金元素都会降低纯Pt的韧性，顺序依次为:Hf＞Y＞Mo＞Ru＞Rh＞Ir＞Pd。为了进一步研究合金元素对层错能的影响机制，分析了尺寸因素及价电子差对Pt层错能的影响，并深入分析了Pt及合金的电子结构。结果表明:Pt原子与X原子(X=Pd、Y、Hf、Mo)之间的键强降低导致纯Pt层错能减小，而Pt原子与X原子(X=Ru、Ir、Rh)之间的键强增强导致Pt层错能增加。
　　(2)基于第一性原理方法对L12结构的Pt3Hf的变形机制进行研究。通过对Pt3Hf中三个可能存在的缺陷结构的广义层错能进行计算，依次得到Pt3Hf中:内廪层错能(SISFE)为111mJ/m2，反相畴界能(APBE)为804mJ/m2，复杂层错能(CSFE)为929mJ/m2。从三种结构的广义层错能曲线上可知:APB和SISF结构都能稳定存在，而CSF结构不能稳定存在。部分L12型合金材料会出现屈服应力异常现象，研究发现形成CSF结构是出现屈服应力异常的关键条件。Pt3Hf中内廪层错能比反相畴界能低很多，推测Pt3Hf在＜(1)10＞方向的全位错可能更倾向于以产生SISF的形式分解。所以Pt3Hf并不会出现屈服应力异常现象，而是表现为正常屈服行为，这与实验现象是一致的。