纳米金属材料的进展与挑战
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展纳米颗粒材料具有独特的物理和化学特性，可以被广泛应用于各个领域。
在金属涂层的研究中，纳米颗粒材料被广泛应用于改善金属涂层的耐蚀性能。
本文将综述利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的研究进展。
一、纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响1.1 纳米颗粒增强金属涂层的抗腐蚀能力纳米颗粒能够与金属基体形成均匀的分散体系，并在涂层表面形成更致密的保护膜。
这种保护膜可以阻止外界腐蚀介质的侵入，提高金属涂层的抗腐蚀性能。
研究表明，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐腐蚀性能，延长金属涂层的使用寿命。
1.2 纳米颗粒提高金属涂层的耐磨性能纳米颗粒可以有效地填充金属涂层中的缺陷和孔隙，提高涂层的致密性和硬度。
同时，纳米颗粒的形成还可以提高金属涂层的耐磨性能，减少摩擦损失。
因此，添加纳米颗粒可以有效地改善金属涂层的耐磨性能，延长涂层的使用寿命。
1.3 纳米颗粒改善金属涂层的耐氧化性能纳米颗粒可以形成致密的氧化层，并提供额外的保护作用，减少氧化介质对金属涂层的侵蚀。
研究发现，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐氧化性能，防止金属涂层因氧化而失效。
这对于金属涂层在高温、高氧化介质下的应用具有重要意义。
二、利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的方法2.1 纳米颗粒的表面修饰为了提高纳米颗粒与金属基体之间的相容性，常常需要对纳米颗粒进行表面修饰。
表面修饰可以使纳米颗粒与金属基体形成更牢固的结合，提高涂层的耐蚀性能。
常用的表面修饰方法包括硅化、钝化、改性等。
2.2 纳米颗粒的复合应用为了进一步提高金属涂层的耐蚀性能，可以将不同类型的纳米颗粒进行复合应用。
例如，可以将具有不同功能的纳米颗粒相互结合，形成复合纳米颗粒，同时改善金属涂层的抗腐蚀性能、耐磨性能和耐氧化性能。
2.3 纳米颗粒的结构调控通过调控纳米颗粒的形状、尺寸和组分，可以进一步改善纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响。
研究表明，纳米颗粒的形态特征对金属涂层的性能有着重要影响。
纳米材料应用于能源储存技术的前沿研究进展
纳米材料应用于能源储存技术的前沿研究进展随着全球能源需求的不断增长和可再生能源的推广利用，能源储存技术成为了亟待解决的关键问题之一。
在过去的几十年里，纳米材料作为一种具有独特结构和性能的新型材料，引起了人类对能源储存技术的重大关注。
利用纳米材料进行能源储存的研究已取得了一系列令人瞩目的成果，为更高效、可持续的能源储存技术的发展提供了广阔的前景。
纳米材料在能源储存领域的应用主要包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池等方面。
首先，纳米材料在锂离子电池领域的应用表现出了巨大的潜力。
纳米结构材料以其独特的高比表面积和优异的电化学性能，能够提高电池的能量密度、循环寿命和耐高倍率充放电性能。
例如，利用二氧化钛纳米颗粒作为负极材料，其纳米级尺寸能够缩短离子扩散路径，提高锂离子的传输速率，从而提高电池的充放电速率和循环稳定性。
另外，纳米复合材料的应用也在锂离子电池领域取得了显著的成就。
将纳米材料与其他高性能材料结合，可以充分发挥各自的优势，提高电池的能量密度和循环寿命。
通过表面修饰和掺杂等手段，可以进一步调控纳米材料的电化学性能，实现更高效、更稳定的能量储存。
其次，纳米材料在超级电容器领域的应用也取得了一些重要的突破。
超级电容器作为一种能够实现高功率密度和长循环寿命的能源储存设备，对纳米材料的需求尤为迫切。
纳米材料具有可调控的孔隙结构和大比表面积，可以提供更多的表面存储电荷和提高电解液的扩散速率，从而提高超级电容器的能量密度和功率密度。
例如，二氧化钛纳米管阵列作为电极材料，具有较高的比容量和循环寿命，能够显著提高超级电容器的能量存储性能。
此外，纳米材料的结构工程也为超级电容器的发展提供了新的思路。
通过纳米材料的自组装、表面功能化和多孔材料的构建等手段，可以实现超级电容器的自组装和多向导电通道，进一步提高超级电容器的电容量和能量密度。
最后，纳米材料在燃料电池领域的应用也受到了广泛关注。
燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换技术，可以将燃料的化学能转化为电能，同时产生的副产物为水。
纳米材料阻燃性能及应用前景研究进展
纳米材料阻燃性能及应用前景研究进展引言纳米材料是一种具有尺寸在纳米量级（1-100纳米）的特殊材料，相比传统材料，具有独特的物理、化学和电子性质。
纳米材料具有较大的比表面积、比表面活性和较小的尺寸效应等特点，使其在许多领域具有广泛的应用潜力。
其中一个应用领域是阻燃材料。
随着纳米材料在阻燃领域的研究日益深入，人们对纳米材料阻燃性能及其应用前景产生了浓厚的兴趣。
本文将对纳米材料阻燃性能及应用前景的研究进展进行综述。
一、纳米材料阻燃性能纳米材料由于其特殊的尺寸效应和表面效应，使其具有优异的阻燃性能。
研究表明，纳米材料可以通过以下几个方面来提高材料的阻燃性能：1. 溶胶-凝胶法制备纳米材料溶胶-凝胶法是一种常用的纳米材料制备方法，通过控制溶胶和凝胶的反应条件，可以调控纳米材料的结构和性能。
例如，采用溶胶-凝胶法合成无机氧化物纳米材料，可以提高阻燃材料的热稳定性和耐燃性。
2. 纳米粒子的表面修饰纳米粒子的表面修饰可以增强材料的阻燃性能。
通过改变纳米粒子的表面性质，可以增强材料的炭化特性、抑制热解和延缓燃烧速率。
近年来，研究人员通过将聚合物包覆在纳米粒子表面或利用金属氧化物修饰纳米粒子表面等方法，成功提高了材料的阻燃性能。
3. 纳米复合材料的构筑纳米复合材料是指将纳米材料与基体材料进行复合得到的材料。
通过在基体材料中引入纳米材料，可以提高材料的热稳定性、抗烧蚀性和抑制烟雾生成能力。
研究发现，纳米复合材料具有更好的阻燃性能和热分解特性，具有广阔的应用前景。
二、纳米材料阻燃应用前景纳米材料具有出色的阻燃性能，可以在多个领域应用，拥有广阔的前景。
以下是几个纳米材料在阻燃领域的应用前景：1. 电子设备随着电子设备的普及，电子设备的火灾事故也时有发生。
纳米材料作为阻燃新材料，可以有效提高电子设备的安全性能，降低火灾事故的风险。
2. 轻量化材料纳米材料具有轻质、高强度和良好的抗热性能，可以用于制造轻量化材料，如汽车和飞机等。
纳米材料的发展历程以及各国纳米技术的发展现状
04
纳米材料的应用领域
电子信息领域
高性能电子器件
利用纳米材料优异的电学、光学和磁学性能，制造高速、低功耗、 高集成度的电子器件，如纳米晶体管、纳米存储器等。
柔性电子
纳米材料在柔性电子领域具有广泛应用，如可穿戴设备、柔性显示 器等，提高了设备的便携性和舒适性。
传感器
纳米材料的高灵敏度、高选择性和快速响应特性使其在传感器领域 具有广泛应用，如气体传感器、生物传感器等。
纳米材料的发展历程以及各国纳米 技术的发展现状
汇报人：XX
目 录
• 纳米材料概述 • 纳米材料的发展历程 • 各国纳米技术发展现状 • 纳米材料的应用领域 • 纳米技术的挑战与前景 • 结论与展望
01
纳米材料概述
定义与特点
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由该尺度范围的物质为基本结构单元所 构成的材料的总称。
中国在纳米技术领域的研究和发 展迅速崛起，成为世界上最重要 的纳米技术研究和应用国家之一 。
中国政府高度重视纳米技术的发 展，制定了多项政策和计划，推 动了纳米技术的快速发展和应用 。
中国在纳米材料、纳米器件、纳 米加工等领域取得了重要突破， 并成功应用于医疗、能源、环保 等领域。同时，中国还积极推动 纳米技术的产业化发展，建立了 多个国家级纳米技术产业基地。
智能化发展
借助人工智能、大数据等技 术手段，纳米技术将实现更 加精准、智能的应用，提高 生产效率和产品质量。
绿色化发展
纳米技术将在环境保护和可 持续发展领域发挥重要作用 ，推动绿色制造和循环经济 发展。
06
结论与展望
对纳米材料的总结
纳米材料具有独特的物理和 化学性质，这些性质使得它 们在许多领域具有广泛的应 用前景，如电子、生物医学
纳米材料的研究进展与应用
纳米材料的研究进展与应用随着科技的不断发展，纳米科技的应用范围也越来越广泛，纳米材料也成为科学研究领域的热点之一。
纳米材料指分子组成的金属或非金属材料中，至少存在一个微小的维度小于100纳米的物质。
纳米材料的细小尺寸使其具有许多特殊的物理、化学和生物学性质，因此在能源、电子、医学等领域有着广泛的应用前景。
一、研究进展1.合成方法目前，纳米材料的制备方法主要分为物理法和化学法两种。
物理法包括蒸发冷凝法、溅射法等，这些方法已经广泛应用于半导体材料和金属氧化物的合成；而化学法包括溶剂热法、水热法等，这些方法已经发展成为制备全新材料的有力工具，具有制备精度高、成本低等优点。
2.性质特点纳米材料的独特性质主要来源于其表面效应、量子效应和缺陷效应。
在表面效应方面，由于纳米材料的表面积较大，表面能就会比普通材料大，表面位错和表面尺寸效应对其性质的影响也将更加明显。
此外，纳米粒子的量子效应体现在其光学、电学等方面，例如量子点可以作为荧光探针等。
缺陷效应是纳米材料的另一个独特性质，在制备过程中容易产生氧化物等缺陷结构，这些结构能够影响其机械、热学等性质。
二、应用研究1.催化剂纳米材料是优异的催化剂，能够提高催化反应速率和选择性，提高催化效率，降低催化剂用量等。
例如，纳米金属催化剂可用于CO和H₂O反应生成CO₂和H₂，广泛应用于环保领域。
2.生物医学应用纳米材料在癌症治疗、药物输送、光疗、核磁共振成像、生物传感器等方面都有广泛的应用。
例如，纳米粒子通过改变表面功能化基团实现具有肿瘤特异性的分子靶向治疗，可较好地避免正常细胞的损伤。
3.能源储存在绿色能源和新能源研究中，纳米材料是很重要的研究方向。
例如，利用石墨烯、纳米碳管等纳米材料设计超级电容器、超级电池、锂离子电池等，可以提高能量密度和导电性能。
4.环保领域纳米材料还可应用于净水和废气处理等方面。
比如引入纳米银材料，能够有效杀灭细菌、减小污染物浓度。
纳米材料在环境净化领域的应用深受关注，并在实际中展现出良好的发展前景。
纳米技术的未来展望与挑战
纳米技术的未来展望与挑战近年来，纳米技术在各个领域引起了广泛的关注。
纳米技术不仅为我们带来了新的应用和产品，还推动着各种科学研究的前沿。
那么纳米技术的未来会是什么样子呢？本文将从纳米技术的应用、风险和发展方向等方面进行探讨。
一、纳米技术的应用前景纳米技术已经从各个领域广泛应用，如医疗、环保、能源、材料等方面，都有不同程度的革新。
其中，医疗方面的应用被认为是最具有潜力的。
在医学领域，纳米技术可以被用于制造新型的药物载体，从而提高药物的治疗效果。
以传统的药物为例，药物本身并不具备选择性，难以辨别是身体的“坏细胞”还是“好细胞”。
因此，药物往往会对机体造成不同程度的毒副作用。
而利用纳米技术制造的药物载体，则可以精确的将药物送达到特定的细胞、组织中，从而提高药物的治疗效果，减少药物对机体的毒副作用。
例如，印度科学家制造出了一种通过就地抗癌疗法的纳米粒子，可直接将药物运送到癌细胞内部，提高癌细胞的化疗药浓度，从而达到治疗癌症的效果。
此外，纳米技术还能在医疗设备、诊断等方面发挥巨大的作用。
例如，纳米颗粒可以用于制造新型的MRI对比剂、光学成像剂等，这些剂都拥有更高的精度和稳定性。
二、纳米技术的风险挑战纳米技术的风险问题也引起了许多人的担忧。
由于纳米颗粒的尺寸极小，散布时难以被察觉，因此引发的安全问题比一般材料更加具有挑战性。
例如，目前很多市面上销售的抗菌纳米制品，其表面会涂有银、铜等金属颗粒，这些金属颗粒虽然能起到抗菌的效果，但许多研究发现，这些金属颗粒会残留在环境中，造成环境危害。
此外，纳米技术的对人体健康的影响也引起了越来越多的关注。
例如，研究表明，纳米颗粒可以通过皮肤、呼吸道、消化道等多种方式进入人体，几乎可以影响人体的所有器官和组织。
因此，要认真评估纳米颗粒的生物学效应，以便更准确地了解纳米颗粒的安全性。
三、纳米技术的发展方向从纳米技术的发展趋势来看，未来的纳米技术将主要围绕着以下几个方向发展：1.多功能性纳米技术的未来发展趋势之一是拥有多功能性。
纳米金属材料制备工艺的电导率与尺寸稳定性研究
纳米金属材料制备工艺的电导率与尺寸稳定性研究纳米金属材料由于其特殊的尺寸效应和表面效应，具有许多优异的性能，如高比表面积、优良的电导率等。
然而，纳米金属材料的电导率与尺寸稳定性对于其实际应用来说至关重要。
因此，针对这两个方面的研究是很有必要的。
首先，纳米金属材料的电导率与其尺寸有着密切的关系。
纳米金属材料由于其尺寸较小，其晶粒大小也相应变小，晶界数量增加，导致晶格缺陷和边界的增加，对电子传导产生了较大的阻碍。
另外，由于体积效应的存在，在纳米尺度下，金属材料的表面积相对于体积更大，所以表面效应会更加明显。
这些因素减弱了纳米金属材料的电子传导能力，使得其电导率相对较低。
为了提高纳米金属材料的电导率，需要优化其制备工艺。
首先，可以采用合适的化学合成方法来控制纳米金属颗粒的大小和形貌。
例如，溶剂热法、溶胶-凝胶法和气相沉积法等方法都能制备出精确大小的纳米金属颗粒。
其次，可以通过控制纳米颗粒之间的间距和形态来调控纳米金属材料的电导率。
例如，通过调节合成过程中的反应条件、添加剂或表面修饰等手段，可以使纳米颗粒之间产生较大的电子传导通道，从而提高整体的电导率。
此外，还可以通过合适的烧结和热处理方法来提高纳米金属材料的电导率。
例如，通过高温烧结可以消除晶界和颗粒之间的缺陷，减少电导阻碍。
其次，对于纳米金属材料的尺寸稳定性来说，主要考虑的是其在制备和应用过程中的粒径变化情况。
由于纳米金属材料的表面能较高，存在晶粒生长的趋势，因此其尺寸在长时间存储或高温下容易发生变化。
这种尺寸变化将直接影响纳米金属材料的电导率和其他性能。
为了解决纳米金属材料尺寸变化的问题，可以采取多种策略。
一种方法是通过合适的界面修饰来增强纳米颗粒的稳定性。
例如，在纳米颗粒表面修饰上覆盖一层稳定剂，可以减少金属颗粒的晶粒生长。
另外，可以通过合适的浸渍和烧结工艺来固定纳米颗粒的位置和尺寸。
这样一来，即使在高温下，纳米金属材料的尺寸仍能保持相对稳定。
纳米材料与纳米技术研究进展
纳米材料与纳米技术研究进展近年来，随着科学技术的不断进步，纳米材料与纳米技术已成为热门话题，各国科学家也在纳米技术研究方面投入了大量的精力。
本文将介绍一些目前纳米材料与纳米技术研究的进展。
一、纳米材料研究进展1.金属纳米粒子金属纳米粒子是目前应用最广泛的纳米材料之一。
它的独特性质在医学、光电和材料科学等方面得到了广泛的应用。
近年来，科学家们发现，通过控制金属纳米粒子的形状和尺寸，可以进一步改善其性质。
例如，长轴为50纳米的椭球形金属纳米粒子比球形金属纳米粒子具有更好的光学特性。
因此，在未来的应用中，控制纳米粒子形状和尺寸将成为一项重要的研究方向。
2.化学合成纳米材料化学合成纳米材料是基于化学反应合成的新型材料。
其制备方法简单，成本低廉。
同时，科学家们也发现，通过控制反应条件，可以控制纳米材料的形状和尺寸。
因此，化学合成纳米材料发展前景非常广阔。
3.碳基纳米材料碳基纳米材料是一类以碳为主要成分的纳米材料。
它的制备方法多样，包括碳纳米管、石墨烯和类石墨烯材料。
在纳米材料领域，碳基纳米材料具有许多独特的性质，例如高强度、高导电性和高导热性。
因此，碳基纳米材料的应用范围非常广泛，包括能源存储、生物医学和电子器件等领域。
二、纳米技术研究进展1.纳米电子学纳米电子学是以纳米技术为基础的电子学。
在这个领域，科学家们研究如何使用纳米器件来替代传统电子器件，从而提高计算机的运行速度和存储容量。
同时，纳米电子学还可以应用于生物传感器、纳米机械和量子计算等领域。
2.纳米材料在能源存储中的应用随着可再生能源的发展，能源存储技术已变得越来越重要。
纳米材料在能量存储和转换中起着重要作用。
例如，纳米结构的锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，因此成为了研究热点之一。
同时，科学家们也在探索使用纳米结构的太阳能电池、燃料电池和超级电容器等能源存储装置。
3.纳米药物学纳米药物学是利用纳米技术制备药物纳米粒子，从而提高药物在体内的分布和靶向性。
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纳米金属材料进展和挑战1 引言40多年以前，科学家们就认识到实际材料中的无序结构是不容忽视的。
许多新发现的物理效应，诸如某些相转变、量子尺寸效应和有关的传输现象等，只出现在含有缺陷的有序固体中。
事实上，如果多晶体中晶体区的特征尺度（晶粒或晶畴直径或薄膜厚度）达到某种特征长度时（如电子波长、平均自由程、共格长度、相关长度等），材料的性能将不仅依赖于晶格原子的交互作用，也受其维数、尺度的减小和高密度缺陷控制。
有鉴于此，HGleitCr认为，如果能够合成出晶粒尺寸在纳米量级的多晶体，即主要由非共格界面构成的材料。
例如，由50％（in vol.）的非共植晶界和50％（in vol.）的晶体构成］，其结构将与普通多晶体（晶粒大于lmm）或玻璃（有序度小于2nm）明显不同，称之为纳米晶体材料（nanocrystalline materials）。
后来，人们又将晶体区域或其它特征长度在纳米量级范围（小于100nn）的材料广义定义为纳米材料或纳米结构材料（nanostructured materials）。
由于其独特的微结构和奇异性能，纳米材料引起了科学界的极大关注，成为世界范围内的研究热点，其领域涉及物理、化学、生物、微电子等诸多学科。
目前，广义的纳米材料的主要l）清洁或涂层表面的金属、半导体或聚合物薄膜；2）人造超晶格和量子讲结构；功半结晶聚合物和聚合物混和物；3）纳米晶体和纳米玻璃材料；4）金属键、共价键或分子组元构成的纳米复合材料。
经过最近十多年的研究与探索，现已在纳米材料制备方法、结构表征、物理和化学性能、实用化等方面取得显著进展，研究成果日新月异，研究范围不断拓宽。
本文主要从材料科学与工程的角度，介绍与评述纳米金属材料的某些研究进展。
2 纳米材料的制备与合成材料的纳米结构化可以通过多种制备途径来实现。
这些方法可大致归类为两步过程和一步过程.两步过程是将预先制备的孤立纳米颗粒因结成块体材料。
制备纳米颗粒的方法包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、微波等离子体、低压火焰燃烧、电化学沉积、溶胶一凝胶过程、溶液的热分解和沉淀等，其中，PVD法以惰性气体冷凝法最具代表性。
一步过程则是将外部能量引入或作用于母体材料，使其产生相或结构转变，直接制备出块体纳米材料。
诸如，非晶材料晶化、快速凝固、高能机械球磨、严重塑性形变、滑动磨损、高能粒子辐照和火花蚀刻等。
目前，关于制备科学的研究主要集中于两个方面：l）纳米粉末制备技术、理论机制和模型。
目的是改进纳米材料的品质和产量；2）纳米粉末的固结技术。
以获得密度和微结构可控的块体材料或表面覆层。
3 纳米材料的奇异性能1）原子的扩散行为原子扩散行为影响材料的许多性能，诸如蠕变、超塑性、电性能和烧结性等。
纳米晶Co的自扩散系数比Cu的体扩散系数大14～16个量级，比Cu的晶界自扩散系数大3个量级。
Wurshum等最近的工作表明：Fe在纳米晶N中的扩散系数远低于早期报道的结果。
纳米晶Pd的界面扩散数据类似于普通的晶界扩散，这很可能是由于纳米粒子固结成的块状试样中的残留疏松的影响。
他们还报道了Fe在非晶FeSiBNbCu（Finemete）晶化形成的复相纳米合金（由Fe3Si纳米金属间化合物和晶间的非晶相构成）中的扩散要比在非晶合金中快10～14倍，这是由于存在过剩的热平衡空位。
Fe在Fe-Si纳米晶中的扩散由空位调节控制。
2）力学性能目前，关于纳米材料的力学性能研究，包括硬度、断裂韧性、压缩和拉伸的应力一应变行为、应变速率敏感性、疲劳和蠕变等已经相当广泛。
所研究的材料涉及不同方法制备的纯金属、合金、金属间化合物、复合材料和陶瓷。
研究纳米材料本征力学性能的关键是获得内部没有（或很少）孔隙、杂质或裂纹的块状试样。
由于试样内有各种缺陷，早期的许多研究结果已被最近取得的结果所否定。
样品制备技术的日臻成熟与发展，使人们对纳米材料本征力学性能的认识不断深入。
许多纳米纯金属的室温硬度比相应的粗晶高2～7倍。
随着晶粒的减小，硬度增加的现象几乎是不同方法制备的样品的一致表现。
早期的研究认为，纳米金属的弹性模量明显低于相应的粗晶材料。
例如，纳米晶Pd的杨氏和剪切模量大约是相应全密度粗晶的70％。
然而，最近的研究发现，这完全是样品中的缺陷造成的，纳米晶Pd和Cu的弹性常数与相应粗晶大致相同，屈服强度是退火粗晶的10～15倍。
晶粒小子50nm的Cu韧性很低，总延伸率仅1％～4％，晶粒尺寸为110nm 的Cu延伸率大于8％。
从粗晶到15urn，Cu的硬度测量值满足HallPetch关系；小于15nm后，硬度随晶粒尺寸的变化趋于平缓，虽然硬度值很高，但仍比由粗晶数据技HallPetch关系外推或由硬度值转换的估计值低很多。
不过，纳米晶Cu 的压缩屈服强度与由粗晶数据的HallPetCh关系外推值和测量硬度的值（Hv／3）非常吻合，高密度纳米晶Cu牙D Pd的压缩屈服强度可达到1GPa量级。
尽管按照常规力学性能与晶粒尺寸关系外推，纳米材料应该既具有高强度，又有较高韧性。
但迄今为止，得到的纳米金属材料的韧性都很低。
晶粒小于25nm 时，其断裂应变仅为＜5％，远低于相应粗晶材料。
主要原因是纳米晶体材料中存在各类缺陷、微观应力及界面状态等。
用适当制备的无缺陷、无微观应力的纳米晶体Cu，其拉伸应变量可高达30％，说明纳米金属材料的韧性可以大幅度提高。
纳米材料的塑性变形机理研究有待深入。
纳米晶金属间化合物的硬度测试值表明，随着晶粒的减小，在初始阶段（类似于纯金属盼情况）发生硬化，进一步减小晶粒，硬化的斜率减缓或者发生软化。
由硬化转变为软化的行为是相当复杂的，但这些现象与样品的制备方法无关。
材料的热处理和晶粒尺寸的变化可能导致微观结构和成份的变化，如晶界、致密性、相变、应力等，都可能影响晶粒尺寸与硬度的关系。
研究纳米晶金属间化合物的主要动机是探索改进金属间化合物的室温韧性的可能性。
Bohn等首先提出纳米晶金属化合物几种潜在的优越性。
其中包括提高强度和韧性。
Haubold及合作者研究了IGC法制备的NiAl的力学性能，但仅限于单一样品在不同温度退火后的硬度测量。
Smith通过球磨NiAl得到晶粒尺寸从微米级至纳米级的样品，进行了微型盘弯曲试验，观察到含碳量低的材料略表现出韧性，而含碳多的材料没有韧性。
最近Choudry等用双向盘弯曲试验研究了纳米晶NiAl，发现晶粒小于10nm时，屈服强度高干粗晶NiAl，且在室温下有韧性，对形变的贡献主要源于由扩散控制的晶界滑移。
室温压缩实验显示由球磨粉末固结成的纳米晶Fe-28Al-2Cr具有良好的塑性（真应变大于1.4），且屈服强度高（是粗晶的1O倍）。
测量TiAl（平均晶粒尺寸约10nm）的压缩蠕变（高温下测量硬度随着恒载荷加载时间的变化）表明，在起始的快速蠕变之后，第二阶段蠕变非常缓慢，这意味着发生了扩散控制的形变过程。
低温时（低于扩散蠕变开始温度），纳米晶的硬度变化很小。
观察到的硬度随着温度升高而下降，原因之一是压头载荷使样品进一步致密化，而主要是因为材料流变加快。
Mishra等报道，在750～950°C，10-5～10-3s-1的应？渌俾史段В擅拙i-47.5Al-3Cr（g-TiAl）合金的形变应力指数约为6，说明其形变机制为攀移位错控制。
值得注意的是，最近报道了用分子动力学计算机模拟研究纳米材料的致密化过程和形变。
纳米Cu丝的模拟结果表明，高密度晶界对力学行为和塑性变形过程中的晶界迁移有显著影响。
纳米晶（3～5nm）Ni在低温高载荷塑性变形的模拟结果显示，其塑性变形机制主是界面的粘滞流动、晶界运动和晶界旋转，不发生开裂和位错发散，这与粗晶材料是截然不同的。
3）纳米晶金属的磁性早期的研究发现。
纳米晶Fe的饱和磁化强度试比普通块材a-Fe约低40％。
Wagner等用小角中子散射（SANS）实验证实纳米晶Fe由铁磁性的晶粒和非铁磁性（或弱铁磁性）的界面区域构成，界面区域体积约占一半。
纳米晶Fe的磁交互作用不仅限于单个晶粒，而且可以扩展越过界面，使数百个晶粒磁化排列。
Daroezi等证实球磨形成的纳米晶Fe和Ni的饱和磁化强度与晶粒尺寸（50mm～7nm）无关，但纳米晶的饱和磁化曲线形状不同于微米晶材料。
随着晶粒减小，矫顽力显著增加。
Schaefer等报道，纳米晶Ni中界面原子的磁拒降低至0.34mB ／原子（块状Ni为0.6mB／原子），界面组份的居里温度（545K）比块状晶体Ni的（630K）低。
最近的研究还发现，制备时残留在纳米晶Ni中的内应力对磁性的影响很大，纳米晶Ni的饱和磁化强度与粗晶Ni基本相同。
Yoshizawa等报道了快淬的FeCuNbSiB非晶在初生晶化后，软磁性能良好，可与被莫合金和最好的Co基调合金相媲美，且饱和磁化强度很高（Bs约为1.3T）。
其典型成份为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9称为Finemet.性能最佳的结构为a-Fe（Si）相（12～20nm）镶嵌在剩余的非晶格基体上。
软磁性能好的原因之一被认为是铁磁交互作用。
单个晶粒的局部磁晶体各向异性被有效地降低。
其二是晶化处理后，形成富Si的a-Fe相，他和磁致伸缩系数ls下降到2′10-6.继Finemet之后，90年代初又发展了新一族纳米晶软磁合金Fe- Zr-（Cu）-B-（Si）系列（称为'Nanoperm）。
退火后，这类合金形成的bcc相晶粒尺寸为10～20nm，饱和磁化强度可达1. 5～1.7T，磁导率达到48000（lkHz）。
铁芯损耗低，例如，Fe86Zr7B6Cu1合金的铁芯损耗为66mW.g-1（在1T，50Hz 条件下），比目前做变压器铁芯的Fe78Si9B13非晶合金和bccFe-3.5％Si合金小45％和95％，实用前景非常诱人。
4）催化及贮氢性能在催化剂材料中，反应的活性位置可以是表面上的团簇原子，或是表面上吸附的另一种物质。
这些位置与表面结构、晶格缺陷和晶体的边角密切相关。
由于纳米晶材料可以提供大量催化活性位置，因此很适宜作催化材料。
事实上，早在术语纳米材料出现前几十年，已经出现许多纳米结构的催化材料，典型的如Rh／Al2O3、Pt／C之类金属纳米颗粒弥散在情性物质上的催化剂。
已在石油化工、精细化工合成、汽车排气许多场合应用。
Sakas等报道了纳米晶5％（in mass）Li-MgO（平均直径5.2nm，比表面面积750m2.g-1）的催化活性。
它对甲烷向高级烃转化的催化效果很好，催化激活温度比普通Li浸渗的MgO至少低200°C，尽管略有烧结发生，纳米材料的平均活性也比普通材料高3.3倍。
Ying及合作者利用惰性气氛冷凝法制成高度非化学当量的CeO2-x纳米晶体，作为CO还原SO2、CO氧化和CH4氧化的反应催化剂表现出很高的活性。