Ti-Zr-Nb-Sn体系作为一种新型的生物医用材料,具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能及生物组织相容性良好等一系列优点,近年来越来越受到材料研究者的关注,深入而系统地研究该体系有关的金属间化合物的结构稳定性、力学性能、电子结构特性及其热物理性能等,对进一步优化和设计新型医用合金具有重要意义。因此,本文利用基于密度泛函的第一性原理方法计算了Ti-Sn、Zr-Sn和Hf-Sn三个体系金属间化合物的结构稳定性、力学性能、电子结构等,并采用准谐德拜模型研究了热物理性能与温度和压强之间的关系。本文计算获得的结果如下:（1）通过对Ti-Sn系金属间化合物Ti₃Sn、Ti₂Sn、Ti₅Sn₃、β-Ti₆Sn₅、α-Ti₆Sn₅和Ti₂Sn₃的形成焓计算,结果表明:Ti₃Sn、Ti₂Sn、β-Ti₆Sn₅、Ti₂Sn₃为稳定的化合物。弹性常数的计算值均符合力学稳定性条件,说明各化合物在静力学上都是稳定的。弹性模量的计算结果表明抗压缩性能强于抗剪切性能;B/G比值显示这六个金属间化合物均具有良好的韧性。（2）对于Zr-Sn二元体系相图存在η₁+η₂相为η相同质区域的混溶性间隙,基于Zr₅Sn₃与Zr₅Sn₄的结构相似性,通过将Sn占据Zr₅Sn₃的间隙位构造了一序列间隙相。计算的间隙相的形成焓与Zr₅Sn₃和Zr₅Sn₄形成焓的基态曲线接近,说明该区域是Sn在Zr₅Sn₃的间隙固溶形成的间隙相。并对该体系的Zr₄Sn的两种结构进行了计算,确定了Zr₄Sn具有Cr₃Si结构及合金的实际成分。对该体系的金属间化合物Zr₄Sn、Zr₅Sn₃、Zr₅Sn₄和Zr Sn₂的形成焓计算结果显示这四个金属间化合物都是稳定相,其中Zr₅Sn₄的形成焓最低。弹性常数计算结果显示这四个化合物均满足力学稳定条件,弹性模量计算结果和其他理论计算值一致,B/G比值显示表明Zr₄Sn和Zr₅Sn₃具有良好的韧性,Zr Sn₂则呈现脆性。（3）Hf-Sn体系的详细物理性质尚未有研究报道。对Hf₅Sn₃、Hf₅Sn₄、Hf Sn和Hf Sn₂的形成焓计算表明:除Hf Sn外均为稳定相,Hf Sn的形成焓高于基态曲线0.09 e V/atom,计算结果与实验相图一致。计算化合物的弹性常数均满足力学稳定条件,弹性模量计算结果显示其抗压缩性能强于抗剪切性能,B/G比值显示Hf₅Sn₃和Hf Sn的韧性比Hf₅Sn₄和Hf Sn₂的韧性好。（4）利用德拜模型获得的热物理性能表明Ti-Sn、Zr-Sn、Hf-Sn三个体系金属间化合物的体积、热膨胀系数、定压比热容均是随着温度的升高而增大,随压强的增大而减小;体积模量和吉布斯自由能随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。