三元层状陶瓷是一大类可加工的碳化物和氮化物,也称为MAX相,通式为Mn+1AXn。其中M为早期过渡族金属,A为ⅢA或IVA族元素,X为碳或氮元素,n为整数,通常等于1、2或3。从结构上讲,MAX相可以视为过渡族金属碳/氮化物八面体层（Mn+1Xn）和A元素层的交替堆叠。事实证明,这些层状材料展现出类陶瓷和类金属特性的独特组合。例如像陶瓷一样,它们具有低密度、高强度、高模量、良好的腐蚀性能和高温抗氧化性;像金属一样,它们是导电的,相对柔软且易于加工,抗热冲击并耐损坏。这些优异的性能使其在许多领域具有着重要的应用潜力。本论文采用实验与计算相结合的方法,成功发现与研究了新型三元层状陶瓷V₂SnC。在实验部分中,采用常压合成和放电等离子烧结技术首次成功合成了新型三元层状陶瓷V₂SnC粉体和块体。经X射线衍射对不同合成样品进行相组成分析,研究了温度和摩尔配比对合成V₂SnC的影响。通过场发射扫描电子显微镜和Z衬度像下的扫描透射电子显微镜对合成的V₂SnC进行微观形貌、化学成分以及晶体结构进行表征。采用Rietveld分析确定了 V₂SnC的晶格常数和原子位置,并获得一组新的X射线衍射数据。在第一性原理计算部分中,研究了新型三元层状陶瓷V₂SnC的理论晶体结构、弹性性能、相稳定性以及电子结构和化学键合。具体结论如下:（A）新型三元层状陶瓷V₂SnC的起始形成温度区间在700～800℃,起始分解温度区间在1000～1050℃,最佳合成温度为1000℃。另外,最佳原料粉的摩尔配比为2:1.1:1。通过研究其反应路径,我们发现V₂SnC是由V₂Sn3和VC0.75在778℃以后合成的。（B）新型三元层状陶瓷V₂SnC的显微结构具有典型的MAX相层状微观结构,并以细六边形结构结晶。此外,确定了由两层V原子层和一层Sn原子层交错而成的堆叠序列,即V和Sn的原子排列顺序为ABABAB。它的晶格参数为a=b=0.2981（0）nm,c=1.3470（6）nm;其原子的位置为 V（4f）（1/3,2/3,0.0776（5））、Sn（2d）（2/3,1/3,1/4）和C（2a）（0,0,0）。并给出了一套新的V₂SnC相X射线衍射数据。（C）新型三元层状陶瓷V₂SnC的理论晶格结构数据为a=b=0.3134 nm,c=1.2943 nm;其原子的位置为V（4f）（1/3,2/3,0.0751）、Sn（2d）（2/3,1/3,1/4）和C（2a）（0,0,0）。V₂SnC具有较低的剪切变形c44值,而低的剪切变形值代表其晶体结构容易沿[1120]（0001）发生剪切变形。此外,V₂SnC也具有较低的剪切模量G、正的柯西压力以及低的Pugh比（G/B=0.500<0.571）,可以被视为准延展性陶瓷材料。（D）新型三元层状陶瓷V₂SnC的相稳定性可通过负的形成能、满足力学稳定性的玻恩-黄准则以及正的布里渊区内的所有的声子频率来预测。准延展性的基础是金属键的存在,金属键主要是由费米能级附近的V 3d电子和Sn 5p电子贡献。