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本文通过实验测定了Al-(Cr, Zr)-Ho两个体系合金在773K下的等温截面,以及运用第一性原理计算方法针对Al-RE系和Al-(Cu, Si)-RE系合金中的重要化合物研究其结构与性能变化规律。主要研究内容如下：(1)采用XRD和SEM等实验手段,对Al-Cr-Ho体系773K的相平衡关系进行实验测定。本工作结果证实了该等温截面由14个三相区、29个两相区和15个单相区组成。此外,也证实了该截面有10个二元化合物和2个三元化合物。本工作也证实了在773K下不存在当前仍有争议的Al11Cr2, Al11Cr4和Al17Ho2等3个二元化合物。同时在该等温截面中并未发现其他明显的固溶度。本工作也采用XRD和Rietveld结构精修方法测定了Al9Cr4和Al8Cr4Ho的晶体结构。(2)采用XRD和DTA等实验手段,对Al-Ho-Zr体系773K的相平衡关系进行实验测定。本工作结果证实共有13个二元化合物及1个三元化合物在该体系中稳定存在。结合相消失法和点阵参数法,实验测得Zr在Al2Ho、AlHo和Ho中的固溶度分别为71at.%、6at.%和12at.%,而其他化合物中并未发现明显的固溶度。(3)通过采用LSDA+U方法的第一性原理计算,六方Al3RE (RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm和Gd)金属间化合物的重要性能得到预测。计算结果表明,这些化合物在绝对零度都能稳定存在。Al3La, Al3Ce, Al3Sm和Al3Gd在力学上有很好的稳定性,而Al3Pr和Al3Nd表现为力学不稳定性。所有的A13RE化合物都是脆性材料。(4)联合GGA与LDA两种方法,对六方AlSc2化合物在0-50GPa的压力下晶体结构、电子结构、弹性性能和热动力学性能的变化规律进行预测。研究发现,压力对该化合物的平衡体积、力学性能、电子性能和热容有很大的影响。由弹性常数和声波速率计算的德拜温度受压力的影响较小。(5)采用GGA方法,对AlCu2M(M=Sc, Ti和Cr)化合物在0-100GPa压力下的晶体结构、电子结构和弹性性能进行研究。理论研究表明,这些化合物的体模量、剪切模量和杨氏模量随着压力的升高而增大,表明压力能提高这些化合物的力学行为。此外,该类化合物的态密度、能带结构和差分密度也得到详细的分析和讨论。(6)运用GGA的第一性原理对六方AlSi2RE (RE=La, Ce, Pr和Nd)化合物的晶体结构、电子结构、弹性性能和热动力学性能进行研究。对于电子结构同时采用GGA与LSDA+U的方法进行研究,以便获得合理的结果。通过运用Voigt-Reuss-Hill (VRH)近似方法,该化合物的体模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比的值都可以确定。此外,该类化合物的热力学性能也得到详细地讨论。