改善TiAl基合金的高温抗氧化性和延性,对于拓展其应用领域具有重要意义。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从原子平均形成能、弹性常数、间隙O原子的形成能、Ti空位和Al空位的形成能、电子性质等方面研究了Si,Y和Ta替位双掺杂对γ-TiAl基合金抗氧化性和延性的影响。结果显示:三类替位双掺杂γ-TiAl体系的密度较纯γ-TiAl均增大,但仍远小于镍基合金的密度,作为航空结构材料仍然具有优势;三类双掺杂γ-TiAl体系的原子平均形成能均为负值,表明体系具有能量稳定性,预报它们均可以由实验制备;三类双掺杂体系的弹性模量比（B/G）较纯γ-TiAl体系均增大,表明双掺杂可以改善γ-TiAl基合金的延性;综合O原子的形成能、Ti空位和Al空位形成能比较结果,对三类双掺杂体系,掺杂原子均替位Ti时能够有效改善γ-TiAl基合金的抗氧化性,应控制双掺杂γ-TiAl体系的制备条件,使杂质原子同时替位Ti原子,以提高Al空位的活性,从而促进表面生成致密的α-Al₂O₃;导致间隙O原子活性降低的内因是O与其紧邻Ti原子之间的相互作用增强、间隙O原子的形成能升高;导致Ti活性降低的内因是Ti与其周围的其他原子之间的相互作用增强、Ti空位的形成能升高;而导致Al活性升高的内因是Al与其周围的其他原子之间的相互作用减弱、Al空位的形成能降低。