金属和陶瓷是两种非常重要的材料。但单一材料的性能已不能满足人们对材料性能的需求。多种材料复合是目前材料科学研究的主要方向之一，金属陶瓷因其既保持有陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又有较好的金属韧性和可塑性而日益受到重视。对固体的微观电子结构进行研究，我们可以认识固体各种物理性质的本质。固体由大量的原子组成，每个原子又由原子核和电子组成，原则上说，如果能够写出这个多体问题的Schr6dinger方程，并且求出该方程的解，就可以了解固体的许多物理性质。但困难在于严格求解该方程过于复杂。因此，必须采用一些近似和简化。通过绝热近似将原子核的运动与电子的运动分开；通过Hartree-Fock方法将多电子问题简化为单电子问题。但是Hartree-Fock方法没有考虑电子的关联相互作用，而密度泛函理论对此处理的更严格、更精确，而且能给出电子交换-关联能泛函的具体表达形式。在实际求解过程中通常选取一定形式的基函数组来展开单电子波函数，求解展开系数可得到固体单电子Schr（?）dinger方程的解。本文用离散变分密度泛函（DFT-DVM）方法计算了TiC，Al₂O₃，Fe_xAl_y，TiC／Fe_xAl_y和Al₂O₃／Fe_xAl_y，讨论了组成，电子结构，化学键等与性能之间的关系。在TiC态密度图中，Ti3d主要贡献导带。C2p在价带中的高峰较多，但是在导带中的峰较为密集。在Al₂O₃中，价带主要由O2p贡献，而导带则主要由Al3p贡献。在Fe_xAl_y中，Fe3d的贡献集中在费米能级附近-4到2eV范围内，而Al3p在Fe3Al中的最高峰在价带，在FeAl中的最高峰在导带。从TiC，FeAl和Fe₃Al单相，到TiC／FeAl和TiC／Fe₃Al复合体系，离子键强度逐渐减弱，而共价键强度逐渐增强。TiC／Fe₃Al复合体系共价键比TiC／FeAl强。这与TiC／FeAl系列样品中，随铝含量逐渐减少，即FeAl含量逐渐减少，Fe₃Al逐渐增多，抗弯强度等增加的实验结果一致。另外，本文还用离散变分密度泛函（DFT-DVM）方法计算了在TiC／Fe_xAl_y系列中掺杂M原子（M=Mo和Ni），讨论了组成，电子结构，化学键等与性能之间的关系。与单相比较，TiC掺杂复合体系中所有原子电荷绝对值都有所降低，TiC掺Ni后Ti-C共价键减弱，但是掺Mo后Ti-C共价键增强，掺Mo和Ni体系化学键的变化与TiC掺Mo样品的硬度等优于掺Ni样品的实验结果一致。