本文采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统的研究了 211相M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)三元层状碳化物在0～50 GPa范围内的一系列性质。首先计算了 0 GPa下M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)各化合物的结构性质(晶胞参数常数)、力学性能(弹性常数、弹性模量、塑性及硬度、弹性各向异性)、晶格动力学、电子性质(能带结构以及电子态密度),其次,计算了压力对M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)化合物的结构性质、力学性能以及电子性质的影响。(1)计算了在 0 GPa 下 M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)化合物的平衡晶胞参数以及弹性常数,计算结果与现有文献中实验值和其他理论值基本一致,这表明使用的计算方法具有一定的可行性;随着M过渡金属原子半径的增大,晶格常数a和c、晶格体积V以及理论密度ρ均增大,这说明原子半径的增大,所研究M2SnC相化合物变得更加稳定;波恩力学稳定性判据以及晶格动力学验证了这些化合物均具有力学稳定性,这些化合物属于各向异性材料;Ta2SnC具有较强的抗体积形变能力和较强的化学键,它的可加工系数也是最高的,V2SnC具有最低的剪切模量,这说明了其摩擦系数较低,同时V2SnC还具有优异的抗热震性能;Ta2SnC是偏延性材料,其它化合物均为脆性材料;M2SnC相化合物的柯西压力都是负值,表明这些化合物均具有很强的共价键;电子性质证明了这些化合物均具有金属性,且M-Sn键和M-C键强度随价电子数的增加而增强。(2)为了了解压力对M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)化合物结构性质、力学性能以及电子性质的影响,对M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)化合物进行了添加压力计算,压力范围为0～50 GPa,添加的压力为静水压,以10 GPa为间隔添加压力。计算结果表明:在0～50 GPa范围内,随着压力的增大,这些化合物的晶格参数(a/a0、c/c0)、晶胞相对体积(V/V0)均不断减小,而晶格内部参数z却随压力的增加而增大,且a/a0减小较快,c/c0减小较慢,这表明这些化合物在a轴方向上更容易被压缩,同时也体现了各向异性;根据波恩力学稳定性判据,可知这些化合物在0～50 GPa压力范围内均是具有力学稳定的,从整体上看,所有的弹性常数均随压力的增加而增大,且C11和C33随压力变化更明显,这表明压力对增强化合物a轴和c轴的抗线性压缩能力效果更明显;体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、B/G、泊松比σ以及维氏硬度Hv均随压力的增加而增大,表明压力的增加能提高化合物的抗形变、抗剪切压缩的能力以及刚度和硬度;B/G、泊松比σ的增大,说明适当的压力可以提高化合物的可塑性;随着压力的增加,费米能级处的电子态密度值N(Ef)均降低,从而使化合物的稳定性及硬度有所提高。