Laves相TaCr₂不仅具有熔点高、密度适中,并具有良好的高温抗氧化性及蠕变抗力,但严重的室温脆性阻碍了其在航空航天领域的应用。本文采用基于密度泛函的第一性原理方法对Laves相TaCr₂和元素X（X=Fe、Si、Mo、Ti）掺杂TaCr₂的力学性能、相稳定性和电子结构进行了研究。上述理论研究有可能为改善TaCr₂合金的室温脆性以及设计新型Ta-Cr高温合金提供理论依据。首先,采用第一性原理方法研究TaCr₂的力学性能、相稳定性和电子结构。结果表明C15和C14结构TaCr₂都满足力学性能稳定性的限制条件,且C15比C14更容易进行弹性变形;从热力学的角度分析,C15比C14更容易生成且C15比C14稳定;对电子结构分析,发现C15的费米能远低于C14,进一步解释了C15比C14更稳定。并且TaCr₂在态密度图中呈现出一个明显的赝能隙,赝能隙越宽化合物之间的杂化效应就越强烈,Ta和Cr原子之间的强烈的杂化效应会增加键合定向性,这对于TaCr₂的韧性是不利的,也是Laves相TaCr₂室温脆性严重的本质原因之一。随后,采用第一性原理方法的对掺杂元素X（X=Fe、Si、Mo、Ti）的C15结构TaCr₂的力学性能、相稳定性和电子结构进行了计算。元素Fe和Si倾向于占据TaCr₂中Cr的晶格位置,Mo与Ti则倾向于占据Ta的晶格位置,计算的晶格占位情况与实验结果相吻合。并且Fe占据TaCr₂中Cr的晶格位置降低了TaCr₂的相稳定性,Si占据TaCr₂中Cr的晶格位置和Mo与Ti占据Ta的晶格位置提高了TaCr₂的相稳定性。最后,对掺杂元素X前后TaCr₂的力学性能进行了研究。元素X（X=Fe、Si、Mo、Ti）的掺杂增加了TaCr₂的硬度,其中Ti的掺杂使得TaCr₂的硬度提高的幅度最大。掺杂元素Fe、Si和Mo,能改善TaCr₂的脆性,其中Fe的掺杂对改善TaCr₂的脆性最为有利,而Ti反而降低了TaCr₂的韧性,这与电子结构分析的结果和实验结果相吻合。并且掺杂元素X（X=Mo、Si、Fe和Ti）后,在晶体生长过程中,都有可能会产生微裂纹,其中Mo、Si和Ti的掺杂增加了TaCr₂产生微裂纹的可能性,Fe的掺杂降低了TaCr₂产生微裂纹的可能性。综上所述,在元素Mo、Si、Fe和Ti中,确定改善TaCr₂室温脆性效果最佳的元素是Fe。