二元铌铝相图中有三种Nb-Al金属间化合物分别为:DO22型NbAl3,D8b型Nb2Al和A15型Nb3Al。论文以这三种体系为研究对象,采用了基于密度泛函理论的第一性原理的计算方法计算了通过第三种元素Ti的不同浓度的掺杂前和掺杂后体系的能带图、电子结构、态密度、介电函数、吸收谱和反射谱。分析了掺杂前后体系的力学性能与光学性能。分析结果表明:在NbAl3和Nb3Al的体系中,随着Ti原子掺杂浓度的升高,体系的晶系及空间群都发生了变化,并且形成能的分析显示Ti在进行替位掺杂时总是优先占据Nb原子的位置进行掺杂形成更加稳定的结构。进一步分析电子态密度可以发现,随着掺杂浓度的升高,三种体系的电子态密度在费米能级处的值都有升高,这种现象是改善体系在室温下脆性的重要依据,而这主要来源于Ti原子的3d轨道电子的贡献。综合力学性能分析的结果表明在NbAl3和Nb3Al的体系中,随着掺杂浓度的升高,体积模量剪切模量和杨氏模量的值都有所下降,而在Nb2Al的体系中,当用Ti原子替代Al原子的位置进行掺杂时,随着Ti原子掺杂浓度的升高,剪切模量和杨氏模量有所升高,这些变化主要都归因于Ti原子的替位掺杂削弱了 Nb原子与Al原子之间的共价键所引起的。以上现象都表明,通过Ti原子掺杂的方式使三种Nb-Al金属间化合物的固有脆性得到了良好的改善,提高了体系的更大延展性。此外,三种Nb-Al金属间化合物体系的光学性能也在进行Ti原子的掺杂后得到了明显的改善,特别是在NbAl3的掺杂体系和Nb2Al的掺杂体系中有良好的体现。