在五系铝合金中添加稀土元素Er和过渡元素Zr后具有独特的物理和化学性质,合金的组织与性能均有明显的的改善,这与其合金元素的相互作用有关。本文修正了Miedema模型并采用固体与分子经验电子理论,对合金系统的热力学性质与价电子结构进行了计算,分析探讨了含Er五系Al-Mg合金中组元间相互作用,分析了Er元素对Al-Mg-Mn-Zr-Er合金系统的相变热力学性质的影响。本文在充分考虑稀土元素特殊结构性质的基础上,全面评述了影响Miedema模型计算结果的因素,修正了电负性参数和尺寸差别因子,计算出的铝稀土二元合金系统的混合焓与实验数据更加接近,铝稀土二元化合物生成焓在-40KJ/mol-60KJ/mol之间,计算误差范围从36%减小到3.5%。根据金属间化合物键性与其形成焓间的关系推算,大部分二元铝稀土金属间化合物的键结合具有共价键性。这些重复验算的数据可以作为进一步合金设计的基础热力学数据。针对实际合金熔体的物理性质,对熔体模型中描述组元间相互作用参数表达式进行了修正,由此推出了适用于三组元间相互作用参数计算表达式,对Al-Mg-Mn-Zr-Er合金系统中的组元间相互作用参数进行了计算,结果表明Al-Er之间的相互作用能最负。Al-Er二元合金系统的热力学性质计算结果表明在整个浓度范围内热力学性质均为负值,说明在1073℃下合金熔体性质比较稳定,铝铒原子之间可以完全互相替换。同时利用拓展Miedema模型对合金体系中可能形成的三元化合物的生成焓进行计算分析,其中Al_0.9(Zr_0.1-xEr_x)形成焓最负,最有可能形成。DSC热分析实验结果表明稀土元素Er提高了基体的热稳定性,Al₃Er相的热力学性质比较稳定,在810℃左右开始熔化,其溶解激活能大约为90-123KJ/mol,与MTDATA计算Al-Sc二元合金中Al₃Sc相比,Al₃Er相的热稳定性更高。利用固体与分子经验电子理论对Al, Er, Al₃Er,Al-Er二元固溶体以及Al-Mg-Zr-Er合金体系进行了价电子结构计算分析,结果表明在纯Al,Er原子晶胞中Al应该处于杂化第四阶,Er应该处于杂化第四阶。Al₃Er晶胞中Al-Er键上价电子数nA为0.35798,是最强共价键。对Al-Mg-Zr-Er合金可能存在的Al₃Er, Al₃Zr, Al₃(Zr_xEr_1-x)等晶胞价电子结构进行了计算,重点探讨了Er元素对Al-Mg-Zr合金价电子结构的影响以及Al₃（Zr1-xErx）的价电子结构变化规律。Zr原子的引入减小了Al₃Er空间键结构的最强键共价电子对数nA,晶格电子密度ρ先增大后减小,表明Zr原子是有利于改善合金的综合性能, Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子中Zr原子含量为8.0at%左右对合金强韧性改善最佳,相结构形成因子S随着Zr含量的增加一直在减小,说明合金中Al₃Er相先析出, Al₃(Zr_xEr_1-x)和Al₃Zr粒子在随后的热处理过程中析出,对合金综合机械性能的改善有重要的作用。