MoSi₂具有熔点高、密度适中、导电和导热性良好等优点,是一种应用价值很好的高温结构材料,可广泛的应用于航空航天领域,但是MoSi₂固有的低温脆性和高温下强度不足制约了其应用。因此,近年来围绕着MoSi₂的低温增韧和高温补强成为材料学界研究的热点,目前改善MoSi₂基复合材料的主要方法是基于微合金化理论的颗粒增强和基于纤维增强理论的晶须增强。碳纳米管由于其自身优异的力学性能是复合材料的首选增强体,国内外学者围绕着碳纳米管增强MoSi₂展开了大量的研究工作。本文采用第一性原理系统的研究了基于微合金化理论的碳原子增强MoSi₂基复合材料和基于纤维增强理论的碳纳米管增强MoSi₂基复合材料的力学性能及电子结构。首先研究了C11b结构的MoSi₂单晶材料的力学性能和相关电子结构,包括弹性模量、应变量、断裂强度,并分析了晶体的能带结构和态密度。在此基础之上系统研究了碳及碳纳米管增强MoSi₂基复合材料的力学性能及相关的电子特征,重点研究了碳纳米管增强MoSi₂基复合材料的断裂强度,并用与实验结果做了对比研究。研究结果表明,提高MoSi₂晶体内的金属键成分和改善<001>方向的滑移性是提高MoSi₂低温脆性的关键因素。碳原子的掺杂可以有效的降低MoSi₂原晶体内的共价键结合强度,增加体系的金属性,降低材料的脆塑转变参数,提高MoSi₂晶体的塑性。碳纳米管对MoSi₂基陶瓷复合材料的增强作用主要表现在多晶材料变形中吸收应变能,阻碍裂纹扩展,降低裂纹尖端的应力水平等方面。通过进一步的数值分析,碳纳米管增强MoSi₂基复合材料的断裂强度随着碳纳米管含量的增大而增加,并且在低掺量时与实验测量值吻合得很好。