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锆(Zr)的氢化物具有较低的中子俘获截面，是核反应堆中作为中子慢化剂和核燃料棒的常用的包壳材料。本文预测了锆氢合金的新结构，并运用第一性原理方法研究了不同比例下的锆氢合金的力学性质、热力学性质及超导特性，同时研究了氢的含量对合金性能的影响。所得主要结论如下: 一、成功搜索了两个新的结构P42/mmc的ZrH和P63/mmc的ZrH3，通过声子谱、形成焓与力学性质等的计算表明P63/mmc的ZrH3是稳定结构，而P42/mmc的ZrH则是一个亚稳态的相。Eliashberg声子谱函数的计算结果表明其与ZrH3声子谱态密度形状相似，电声耦合在整个声子频率上是均匀分布的，所有的振动模式都对电声耦合有贡献，低于5THz的频率区域中的声子模式是电子声子耦合的主要贡献，约为总λ的50％，Zr原子的声子模式在这个低频区域起了主要作用。通过McMillan方程得到ZrH3超导转变温度为11.7K，其同位素ZrD3的超导转变温度为9.21K。 二、运用第一性原理方法对锆氢化物的五种结构的电子结构，力学性能和热力学性能进行了系统研究。结果表明，锆的氢化物具有金属性;当氢化物中的H成分增加时，Zr和H之间的相互作用变得更强。弹性常数的分析表明锆氢化物对于压缩是各向异性的，氢的含量较高使得锆氢化物变脆。热容量的主要贡献来自在较低温度下的晶格振动的声学模式，而晶格振动的光学模式（氢振动贡献）对较高温度下的热容量有更大的贡献。