镍基单晶高温合金凭借其优异的高温组织稳定性和良好的力学性能,广泛应用于航空航天发动机和汽轮机行业。然而γ/γ′相界由于其热力学不稳定性和较低的机械强度一直是镍基单晶高温合金的隐患,严重影响了高温合金的使用安全。因此如何改善γ/γ′相界的稳定性和结合强度成为发展镍基单晶高温合金的关键。目前,国内外科研人员对γ/γ′相界中合金元素掺杂进行了大量的实验研究,但是对于空位和氢原子在相界中的协同作用还存在争议以及氢化空位在相界中的形成机制还需深入研究。为此,本文基于密度泛函理论的第一性原理深入计算研究了氢化空位的形成机理以及氢化空位对γ/γ′相界力学性能的影响,主要研究内容和结论如下:（1）研究了γ/γ′相界中单个空位的择优形成位置和单个氢原子的择优占位倾向。计算结果表明,位于γ相（001）原子面的顶角原子最容易形成空位;氢原子优先占据相界处的八面体间隙位置。（2）通过计算氢原子在γ/γ′相界中的取代掺杂和间隙掺杂,发现由于空位与氢原子的相互吸引作用,使得氢原子占据空位最近邻的八面体间隙而形成一种稳定的缺陷复合体,且氢原子由于空位的吸引作用而偏离八面体的体心位置。进一步的电荷密度图和差分电荷分析表明,空位和氢原子之间存在电荷转移从而促进了氢化空位的形成。（3）研究了氢化空位对γ/γ′相界热力学稳定性和断裂强度的影响。发现氢化空位（Vac-H）能够提高含空位γ/γ′相界的热力学稳定性;无缺陷γ/γ′相界的初始断裂位置为（001）γ′||（002）γ,空位的存在降低了γ/γ′相界的断裂功,但并不改变γ/γ′相界的断裂位置。氢化空位的存在不仅降低了γ/γ′相界的断裂强度而且将相界的断裂位置从（001）γ′||（002）γ改变到了（002）γ′||（001）γ。（4）计算了γ/γ′相界中氢化空位（Vac-Hn）在不同氢化程度下的稳定构型及其对γ/γ′相界力学性能影响。结果表明,在不同氢化程度（n=1～6）的氢化空位（Vac-Hn）构型中,n=6时氢化空位（也即Vac-H6）的稳定性最高。分析差分电荷和掺杂前后的生成焓发现,随着氢化程度的增加,含空位γ/γ′相界的稳定性不断升高。当n<5时,氢化空位的存在使得（002）γ′||（001）γ断裂位置的断裂功逐渐降低,而（002）γ′||（001）γ断裂位置处的断裂功逐渐增大。当n=6时,由于空位最近邻八面体间隙被氢原子占满导致两处断裂位置的断裂功同时降低。