金屬間化合物NiAl具有金屬鍵和共價鍵共存的特點,，其性能介于合金耐磨板和陶瓷之間,熔點為1638℃,，密度為5.86g/cm3,，楊氏模量為294GPa，在20～1100℃內(nèi)熱導率為70～80W/m.K,，是鎳基合金耐磨板的4～8倍，并具有良好的高溫抗氧化性及耐腐蝕性等優(yōu)點,。目前鎳基變形合金耐磨板使用溫度為950～1000℃,，鎳基鑄造合金耐磨板使用溫度為1050～1100℃，已超過材料熔點的80%,。按此推算,，NiAl的使用溫度可達1250℃，比現(xiàn)有合金耐磨板高150～200℃。所以NiAl合金有望作為新型高溫結構材料,，替代現(xiàn)有的鎳基合金耐磨板,，應用于更高的溫度和更惡劣的環(huán)境中。但是,，NiAl室溫塑性差,，斷裂抗力及高溫強度低等弱點嚴重阻礙其走向實用化。

　　科研工作者經(jīng)過多年研究,，發(fā)現(xiàn)納米晶化是克服NiAl這些弱點的有效途徑,。他們的工作表明，納米晶NiAl的室溫屈服強度是普通粗晶鑄造NiAl的2倍以上,，至500°C仍保持這種優(yōu)勢,。700°C時屈服強度雖然降低，但仍較鑄態(tài)NiAl高一倍,。納米晶NiAl在室溫下的壓縮變形量為5%,，比鑄態(tài)粗晶NiAl(2.8%)要高80%；高溫塑性也有明顯提高,。納米晶NiAl相對于鑄態(tài)粗晶的強韌化效應,，主要來源于晶粒細化，不僅提高了屈服強度,，而且有利于塑性的改善,，因為細晶可增加變形的均勻性和晶界協(xié)調(diào)變形的能力，并可降低應力集中,，推遲微裂紋的形成,，增加裂紋擴展阻力。

　　他們的研究發(fā)現(xiàn),，Cr合金化可進一步提高納米晶NiAl的性能,。實驗表明，在低溫和中溫區(qū)隨著Cr含量的增加,，納米晶NiAl（Cr）的屈服強度明顯提高,，這種強化趨勢一直保持到800°C。納米晶Ni50Al25Cr25塊體壓縮至20%仍沒有裂紋出現(xiàn),，而鑄態(tài)純NiAl壓縮至2.8%后即破碎,。可見,，納米塊體NiAl（Cr）室溫塑性良好,，變形均勻，強度和塑性同時獲得提高,。

　　他們的研究還發(fā)現(xiàn),，制備復合材料,，利用第二相的強化作用可以增強NiAl的高溫抗蠕變能力；同時,，第二相顆粒的存在也可以阻礙晶界遷移,，抑制晶粒的長大，提高材料的熱穩(wěn)定性,。例如,，用機械合金化制備出來的納米晶NiAl-Hf晶復合材料，室溫下其屈服強度為鑄態(tài)NiAl的4倍;1000°C時的屈服強度分別是鑄態(tài)NiAl和納米晶NiAl塊體材料的3倍和2倍,；其室溫壓縮最大變形量是鑄態(tài)NiAl的5倍,，500°C時壓縮變形量達到20%，800°C以上壓縮量達到40%時仍未出現(xiàn)應力下降現(xiàn)象,，肉眼下也未發(fā)現(xiàn)有裂紋產(chǎn)生,。這些結果表明，制備NiAl基復合材料將成為提高NiAl性能最有希望的途徑,。

　　更為重要的是，納米晶NiAl具有很好的高溫組織穩(wěn)定性,。在1000°C下進行長達100小時的高溫退火,，材料的結構不發(fā)生變化，仍為β-NiAl,；退火初期,，晶粒直徑增大，當退火時間達到30h時,，晶粒直徑從原來的30nm增大到約55nm,。進一步退火，晶粒直徑幾乎不變,，仍然保持在納米級,。這就破除了納米晶粒在高溫下迅速長大而使納米晶NiAl失去其優(yōu)越性的擔心，為其實用化打下基礎,。