TiC/Mg镁基复合材料作为一种轻质合金,具有质量轻、比刚度和比强度高、易切削加工、优良的阻尼性能及抗电磁干扰能力,在汽车、电子通讯、航空航天和军工等领域有着广阔的应用前景。对于金属基复合材料来说,其性能主要取决于增强相与基体两相间的界面结合状况。界面能够有效地将载荷从相对脆弱的基体中传到具有高强度、高模量的增强相中,使复合材料的力学性能得到明显提升,此外,界面的结合强度会受到许多因素的影响,如界面润湿性、界面的位向关系、界面的缺陷及掺入了其它合金元素等因素的影响,因此,有必要对TiC/Mg镁基复合材料界面结构及性能进行系统研究。本文采用第一性原理研究了Mg块体和TiC块体的电子构型与键合方式及其代表性表面的表面能,揭示了Mg与TiC内部原子结合的微观机制及其表面的稳定性,并根据现有的TiC/Mg镁基复合材料界面微观形貌图及Mg与TiC表面特性,建立了理想TiC/Mg界面,通过向理想TiC（111）/Mg（0001）界面引入点空位缺陷(VMg、VC)及合金元素（Al、Zn、Cu）,研究了点空位缺陷VMg、VC及合金元素（Al、Zn、Cu）对TiC（111）/Mg（0001）界面润湿性及结合强度的影响。研究结果归纳如下:首先,对于理想Mg、TiC块体及其代表性表面的电子结构及键合方式的研究发现,理想Mg块体中主要存在由2p电子轨道所贡献的金属键,而理想TiC块体中主要存在的成键类型是C-2p与Ti-3d杂化形成的强烈共价键以及少量由Ti-3d与Ti-3d之间形成的金属键。Mg代表性表面中,Mg（0001）面的表面能最小,最稳定。TiC非极性表面中,TiC（100）面表面能最小,而极性面中,以C为终端的TiC（111）面表面能更大,表面活性更高,且表面能均在原子层数达到6层后,表面能开始收敛。其次,对4种理想TiC（111）/Mg（0001）界面的结合状况进行了研究,并向最稳定的TiC（111）/Mg（0001）界面的表面层引入VMg、VC点缺陷,结果发现,Ti终端顶位界面结构不能稳定存在。在其余3种界面中,C终端心位界面的界面粘附能最大为4.842 J/m~2,界面间距最小为1.39（?）,润湿性较好,界面最为稳定。在C终端心位界面结构与C终端顶位界面结构中,界面两侧键合方式主要为共价键与离子键,而在Ti终端心位界面结构中,界面处键合方式主要为金属键。此外,发现VMg、VC两种界面层空位均不利于TiC（111）/Mg（0001）界面的结合,且VC空位缺陷更容易形成。最后,向TiC（111）/Mg（0001）界面引入掺杂合金元素（Al、Zn、Cu）,通过改变掺杂原子的位置及数量,研究了掺杂原子数量及其位置对TiC（111）/Mg（0001）界面性能的影响。结果发现,当掺杂原子处于界面层时,对TiC（111）/Mg（0001）的影响最为明显,其中Al原子与Cu掺杂均有利于改善TiC（111）/Mg（0001）界面的润湿性,且Al原子的效果最好,而Zn原子由于不参与界面共价键的形成,主要以金属键同其它原子结合,而导致界面粘附功降低,不利于改善界面润湿性。