NiAl基合金相及相界面的价电子结构与其力学性能有着密切的内在联系，因此有必要对其进行深入的研究。本文基于余氏EET理论及其与程氏改进的TFD理论的结合以及合金成分设计价电子理论，较为系统地计算了NiAl基合金相及相界面的价电子结构，研究了价电子结构与力学性能的关系，分析了常用合金元素的合金化行为，研究结果如下： 1.建立了NiAl基合金相及相界面的价电子结构计算模型与方法，计算了价电子结构参数，即晶格电子密度ρLv、共价电子密度ρCv、总成键能力F、界面电子密度ρ、界面电子密度差△ρ和使界面电子密度保持连续的原子状态组数σ。 2.从相空间价电子结构层次分析了NiAl基合金组成相γ-Ni3Al与β-NiAl的稳定性、塑性和强度及合金元素的合金化行为。发现β-NiAl相塑性和稳定性低于γ-Ni3Al相，选择适当的合金元素可增强γ与β相的稳定性，改善塑性，提高强度，进而可以改善NiAl基合金的宏观力学性能，其中Zr、Pd对于改善γ相力学性能，Cr、Fe、Mn对于改善β相的力学性能较为显著。 3.从相界面价电子结构层次分析了NiAl基合金相界面价电子结构与力学性能的关系及合金元素的合金化行为。发现双相γ+β合金强韧性好于单相NiAl基合金的微观本质原因在于其相界面应力小，界面连续性好，界面结合更加稳定；添加合金元素可以改善NiAl基合金相界面键结合，改善界面性能，进而改善合金的宏观力学性能，其中Mo、Mn、Fe、Cr的作用较为明显。