镁合金材料以其整体质量轻密度小,工艺性能和生物性能良好等独特的性能而在生物医学上得到了广泛的运用。但是由于镁合金极易被腐蚀从而阻碍了其大规模的应用。腐蚀问题一直是人们在金属材料实际应用中面临的众多问题之一,其中最典型的腐蚀类型为电化学腐蚀。通过对材料发生电化学腐蚀情况的研究,对其发生腐蚀的根本机理进行探讨,发掘能够真正增强材料耐蚀性的手段,一直以来都是相关科研工作者共同的追求和目标。电子功函数是与得失电子密切相关的物理量,通过基于密度泛函理论的第一性原理的方法,计算各种材料表面的不同终结面的电子功函数的大小,可以分析和探究材料的电化学性质,并进一步来分析其出现腐蚀的成因。本文主要选用了一些生命元素（R=Fe、Mn、Zn、Mo、W、Li、Sn、Zr、Sc、Y、Gd、Nd、Ca、Sr、Ba）为研究对象,建立了15种Mg合金固溶体Mg₃₅R₁和15种Mg合金第二相的晶胞模型,采用第一性原理方法研究了合金结构的稳定性、表面能、电子功函数和本征电势差,并分析了合金化元素添加对Mg合金耐蚀性能的影响。主要研究结果如下:（1）本文对镁基固溶体Mg₃₅R₁（R=Fe、Mn、Zn、Mo、W、Li、Sn、Zr、Sc、Y、Gd、Nd、Ca、Sr、Ba）的形成能和结合能进行了计算,结果表明:Mg-Sn固溶体比较容易形成,Mg-W和Mg-Zr合金具有较高的结构稳定性。电子功函数的计算发现:固溶少量的Mo、Mn和W可以提高合金的电子功函数,加入Ba、Sr和Ca则会降低功函数值。而通过Mg-Ca合金不同模型功函数的计算,发现:合金的电子功函数一般由表面的前三层原子决定,内部原子对电子功函数影响不大;表面层的原子浓度和表面取向对于合金的电子功函数变化具有很大的影响,而表面原子具体的分布情况对于合金的电子功函数的影响较小。（2）在Mg合金中经常会引入一些第二相来改善镁合金的各种性能,但是因为第二相和镁基体的电位不同,存在电势差,会严重的影响到镁合金的耐蚀性。因此,本文计算了Mg₂Zn₁₁、Mg₂₄Y₅、Mg₂Ca、Mg₁₇Sr₂、Mg₂Gd、Mg Mn、Mg Zr₃、Mg₂Nd、Mg₂Sn、Mg₂Fe、Mg₁₇Ba₂、Mg Li、Mg Mo₃、Mg₃Sc、Mg W₃这15种镁合金第二相的多种晶面的功函值,对电子在各种晶面逸出的难易程度做出探讨,利用计算得到了第二相与Mg基体的本征电势差。结果发现:晶面不同,对电子功函数和本征电势差的作用也有所区别;即使是相同的晶面,其表面由于原子的类别及浓度的差异也将造成不同的腐蚀情况。从电子得失方面对电偶腐蚀发生的原因进行了分析。例如,Mg Zn,Mg Mo,Mg W第二相与基体的功函值和本征电势差差值为正,且差值较大,所以当处于电化学环境中时,这些表面不容易失去电子可以作为阴极,导致了Mg基体优先发生腐蚀。最后并通过Mg-30Ca合金对计算结果进行实验验证,证明了模拟的准确性。结果表明,由于镁基体相比Mg₂Ca相具有更高的电子功函数,因此,Mg-30Ca合金中的Mg₂Ca相在0.9%Na Cl溶液中先于镁基体发生腐蚀。本文关于利用计算模拟的手段进行的合金成分、原子结构和电子功函数之间关系的研究对Mg合金成分设计和开发具有科学的指导和借鉴意义。