稀土元素对镁合金的高温力学性能、成型性及耐蚀性都有较大的影响,微量钆（Gd）和钇（Y）元素的加入不仅能细化镁合金组织、提高合金强度,而且能改善镁合金的抗蠕变性能、耐蚀性及铸造成型性能。在Mg-Gd-Y合金中,Mg24Y5相和Mg3Gd相是最为常见的时效稳定相,它们与镁合金的界面直接影响合金界面性能和力学特性。本文用第一性原理密度泛函方法研究了Mg（001）/Mg24Y5（011）和Mg（001）/Mg3Gd（111）的界面结构、能量和电荷性质。分析了Mg24Y5和Mg3Gd相对Mg-Gd-Y合金强度的影响,提出界面结合强度和错配度、界面间距、体相晶系和端接原子4变量间的关系:Wint=F（θ,μ,d,ε）。本文进行了镁合金相界面性能及其影响因素的研究工作,希望为后续开发Mg-Gd-Y合金提供理论依据,缩短研发周期,降低研发成本。本研究的主要内容如下:（1）对于Mg（001）/Mg24Y5（011）界面,共有四种不同终端界面结构,分别为:Mg2+Y1+Y2,Mg2,Mg1和Mg2+Y2-Mg（001）/Mg24Y5（011）界面。Mg2+Y1+Y2终端的界面分离功最大,为1.04 J/m~2,界面间距是1.26（?）,即为最稳定终端界面。Mg2+Y1+Y2终端界面电荷密度聚集程度和原子吸引靠近现象最为明显,且界面原子间的相互作用强于Mg基体,但是弱于Mg24Y5体相。界面处主要依靠Mg-Y和Mg-Mg金属键结合,Mg原子的s、p轨道和Y原子的d轨道杂化,加强界面强度。Mg-Mg和Mg-Y原子成键对界面结合强度贡献不同,Mg-Mg作用力类似较弱的Mg基体内部,因此主要靠引入新的Mg-Y键,增强界面结合力。虽然Mg（001）面最可能与Mg2+Y1+Y2终端的Mg24Y5（011）表面形成最优界面,但界面最薄弱点在Mg（001）侧。这表明晶界处萌生微裂纹继续扩展时,更有可能向Mg端扩展,从而引起合金的破坏。（2）Mg（001）/Mg3Gd（111）界面有7种终端,分别为:Gd-HB;Gd-T;Gd-B;Mg1-T;Mg1-HB;Mg2-T;Mg2-HB-Mg（001）/Mg3Gd（111）界面。7种终端界面的分离功数值从大到小依次为:Gd-B>Gd-T>Mg1-HB>Mg2-HB>Gd-HB>Mg1-T>Mg2-T。Mg1-T终端的界面分离功最小,为0.65 J/m~2,而Gd-B终端分离功最大为1.32 J/m~2,因此为最稳定终端选择。Gd-B终端界面处电荷大量聚集,且原子以金属键和离子键形式结合,从而提高界面结合强度。电荷态密度分析表明Gd原子的d轨道和Mg原子的s、p轨道在2.5～5 e V范围内发生了明显的轨道杂化,同时Mg原子自身的s轨道产生剧烈的杂化,促进了原子间的成键,加强了界面处原子的结合力。（3）根据最稳定Mg（001）/Mg24Y5（011）和Mg（001）/Mg3Gd（111）界面分离功分析结果,Mg基体内部的界面分离功约为0.8 J/m~2,Mg/Mg24Y5界面分离功同比提高30%,而Mg/Mg3Gd提高多达65%。对Mg24Y5和Mg3Gd而言,后者界面稳定性高于前者,对镁基体的强化效果更好。Mg3Gd和镁基体间界面更稳定,Mg/Mg3Gd界面处电荷聚集明显,原子杂化也强于Mg/Mg24Y5界面。Mg3Gd的界面强化效果促使Mg-12Gd合金力学性能提高,而Mg24Y5在时效后期稳定性减弱,对于合金界面强度提高也比Mg3Gd更弱。因此实验中应当尽可能获得更多的Mg3Gd体相,以提高界面强度。通过体相/镁界面分离功与错配度、界面间距、体相晶系、端接原子间关系,总结出界面结合强度准则为:Wint=F（θ,μ,d,ε）,并验证了理论的正确性。