近年来,随着计算硬软件的飞速发展,量子化学在材料表面吸附方面的研究得到快速的发展。本文用量子化学密度泛函理论方法在6-31G^*基组水平上计算了β–Si₃N₄（0001）面与小分子之间吸附。主要的研究体系有β–Si₃N₄（0001）面与H₂O之间的吸附;β–Si₃N₄（0001）面的弛豫及弛豫的β–Si₃N₄（0001）面与水和醇之间的吸附;β–Si₃N₄（0001）面与O₂之间的吸附。首先,用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法对H₂O在β–Si₃N₄（0001）面上的吸附进行研究,用H饱和原子簇模拟β–Si₃N₄（0001）表面,在6–31G^*水平上计算了常温常压下H₂O分子在β–Si₃N₄（0001）表面的吸附构型和吸附能及电荷变化,同时考察了温度、压强及预吸附BH₃对吸附体系的影响。结果表明:H₂O分子通过H原子吸附在β–Si₃N₄（0001）面上的N原子顶位时最有利。当温度为100℃,压强分别为3×10⁵～10×10⁵ Pa时,吸附能为189.6 kJ/mol,与常温常压体系相比,吸附能增加了57.2 kJ/mol,吸附后O-H键拉长,可能发生解离。在BH₃修饰过的β–Si₃N₄（0001）表面上,由于预吸附导致吸附能减少。其次,采用DFT/B3LYP方法研究了β–Si₃N₄（0001）的弛豫构型,并对水、甲醇、乙醇及乙二醇在弛豫表面的可能的吸附构型进行了优化计算。对于水吸附而言最稳定的吸附方式为水分子通过氢吸附在弛豫的β–Si₃N₄（0001）上的N3上。对于醇吸附而言最稳定的吸附方式为醇分子中羟基上的氢吸附在弛豫的β–Si₃N₄（0001）上的Si2和N3的连线中心。通过对四种吸附的吸附能,吸附键长及吸附前后电子转移的比较,可以得知相对与水而言醇较易吸附在弛豫的β–Si₃N₄（0001）上。最后,在密度泛函理论（DFT/B3LYP）的框架下,采用H饱和簇模型研究了1200℃时O₂在β- Si₃N₄（0001）面的吸附。从吸附能来看,当O₂分子中心吸附在Si2原子的顶位且O-O连线平行于表面时吸附最稳定。与自由O₂相比,吸附后的O-O较易于离解。吸附后由底物转移到O₂上的电子主要填充在反键轨道上,从而削弱了O-O键,导致了O-O键的拉长。吸附后O-O键重叠布居及振动频率的变化趋势与O-O键长变化趋势一致。由化学吸附能及较短的吸附键长可以得知β- Si₃N₄（0001）在1200℃时较易发生氧化。为了进一步阐明温度对吸附体系的影响,我们还计算了1300℃,1400℃,1500℃,1600℃时的吸附情况,从吸附能、吸附键长及吸附后的O-O键长我们可以看出,当温度在1200℃～1600℃范围时,温度越高β- Si₃N₄（0001）面越容易发生氧化。通过量子化学的理论和方法研究了β–Si₃N₄表面的吸附机理,从微观理论上解释了氮化硅陶瓷的润滑和氧化机理,为实验提供了理论指导。