镁合金有许多独特的优点：密度低、比强度和比刚度高、原料丰富，且机械加工性能好且可回收。从Mg合金的这些突出特点可以预见它将会有很好的应用前景。镁合金高温性能差、耐蚀性差限制了镁合金的应用与发展。为进一步提高镁合金高温性能和抗腐蚀性能，本文结合国家自然科学基金项目“镁合金强化及腐蚀机理的电子理论研究”，利用实空间递推方法对镁合金高温强化机理和材料钝化机理的以下内容进行研究，并得出了一些有价值的结论： 1、利用大角重位点阵模型构造了.AZ91合金中α-Mg相的晶界原子结构，从电子理论方向解释了Bi或Sb在Mg合金中(α相内和晶界区)能够形成有序相Mg17Al12、Mg3Bi2或Mg3Sb2，且在晶界区形成的量大，提高了镁合金的高温性能。稀土元素的加入抑制Al在晶界的偏聚，且RE、Al之间存在吸引相互作用，致使Al11RE3沉淀，进而改善了AZ91镁合金的高温性能。 2、建立AZ91镁合金口相和镁[0001]对称倾斜晶界原子结构模型，应用实空间的连分数方法计算了体系的结构能，环境敏感镶嵌能以及相互作用能。发现Bi或Sb和稀土元素同时存在时，Bi或Sb将与RE结合形成RE-Bi或RE-Sb弥散颗粒质点分布于晶界区，在镁合金晶体中将形成RE-Al化合物，消耗了镁合金中的Al，抑制粗大非连续析出相Mg17Al12的形成，有效细化了AZ91合金的铸态组织，从而显著提高了合金的高温性能。 3、通过计算机编程建立水吸附于Al和Cu表面的模型，利用实空间的Recussion方法分别计算了Al和Cu被H2O吸附前后系统的状态密度和能量变化，表面金属原子与其近邻原子间的键级积分，发现金属原子的电子转移到H2O分子的O原子上。水吸附金属表面后，状态密度有所下降，次表面原子几乎不受影响，系统总能降低，系统变稳定，说明H2O使金属表面化学活性降低，键级积分计算结果揭示了Al和Cu钝化膜形成机理：水通过氧与金属表面原子成键后，表面金属原子与次表面原子作用增强，水中氧和氢原子相互作用改变导致形成不同的钝化膜。