最近这二十几年来,我们发现有一种新材料在各个领域独占风头。因为这种新材料兼具了金属和陶瓷的双重性质,从而可以在诸多高科技领域得以应用,比如轮船机械、航空航天、电子产品等方方面面。这类新型陶瓷称为MAX相陶瓷,可以用M_n+1AX_n表示,M为过渡金属,A主要为IIIA和IVA族元素,X为C或者N。本文主要针对MAX相陶瓷中Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）系列晶体的电子结构,力学及热力学性质,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法以及CASTEP软件对其进行理论计算,得到了Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）系列晶体的电子能带、态密度、弹性常数、声子色散曲线和态密度以及相关的德拜温度和自由能等结果。与此同时,也对理论计算结果进行了分析。通过分析Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体的能带结构和态密度的结果表明:Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）系列晶体具有良好的金属性和各向异性的导电性。进一步分析其对应的分态密度可以发现各原子的电子对总态密度的贡献情况,从而可以进一步推断出晶体原子间的成键情况。Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体良好的导电性主要是由Ti的3d轨道电子与Ge或C的P/S轨道的电子轨道杂化成键产生的。分析Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体的力学性质的结果表明:Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体全部符合六方晶系的力学稳定性要求。综合来看,Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体具有较高的弹性模量和体积模量,其中Ti₃Ge C₂的计算结果最好。这些结果说明材料抵抗压缩变形的能力较好,不容易变形;剪切模量反映出了Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体抵抗塑性的变化能力好,但同时质地是偏脆性;Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体泊松比都在-1和0.5之间,而且接近于0.26,说明Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体具有强离子性。分析Ti_n+1Ge Cn（n=1-3）晶体的热力学性质结果表明:Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体声子色散曲线图和声子态密度图表明Ti₂Ge C晶体和Ti₃Ge C₂具有本征稳定性,但是Ti₄Ge C₃从热力学角度的计算结果来看,并不具备本征稳定性,虽然符合力学稳定性的要求,但不符合热力学稳定性要求。在此基础上进一步计算得到的热力学性质表明Ti_n+1Ge C_n（n=1-3）晶体的熵,焓均随温度的增加而增加,但自由能减少;热容随着温度增加而迅速增加,当温度达到一定数值后热容趋于稳定,基本不变,所得结论与物理规律相符。