金属材料范文10篇

教学目标：1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切联系。

2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。

3、认识合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

重点、难点：1、知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。

2、认识合金。

教学方法：阅读讲解、讨论。

教学目标：1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切联系。

2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。

3、认识合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

重点、难点：1、知道物质的性质很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格等因素。

2、认识合金。

教学方法：阅读讲解、讨论。

摘要：随着工业的发展，金属材料弯曲成型的计算机模拟被广泛应用到工业生产中，基本模拟方法不能达到工业生产的标准，为了使人们能够有效的研究和控制金属材料弯曲成型的过程，提高金属材料的质量，降低成本，因此，提出金属材料弯曲成型的计算机模拟分析。通过引入本构方程建立有限元几何模型，再结合弯曲成型温度的确定实现金属材料弯曲成型，根据延伸率对比实验，得出采用基于金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法的延伸率最高可达93%，可以有效提高金属材料的质量。

关键词：金属材料；弯曲成型；计算机模拟；应变速率

1金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法设计

（1）引入本构方程。在金属材料弯曲成型的计算机模拟分析中，应力与应变的关系是影响模拟结果的重要因素，建立金属材料的弹塑性本构关系[1]，首先要确定金属材料成型前的应力特征；其次是金属材料成型后塑性流动情况，金属材料成型过程中，必须准确求出应力状态与应变增量的关系式，为了使计算数值模拟更有效，适当减少计算的工作量作为必须考虑的问题之一。高温状态金属材料成型的本构方程可以表示为：σ=σ(ε,T,S)式中，ε表示金属材料应变速率；T表示成型的温度；S表示金属材料内部组织参数。（2）建立有限元几何模型。确定了金属材料的本构关系后，通过建立有限元几何模型将金属材料的截面图载入到前处理器中，首先，对于厚度小于5mm的金属材料，在一定温度下弯曲成型时，由于模具的上部采用弧形凸起结构，毛坯采用厚度均匀的弧形材料，因此在计算机模拟中，金属材料弯曲可以作为轴对称问题的一部分去解决。接着采用极坐标进行描述，金属材料弯曲部分就可以根据实际产品的尺寸通过轴对称件旋转0角而获得，在成型过程中所用的模具视为刚体，不考虑变形因素[2]。（3）确定弯曲成型温度。在金属材料弯曲成型工艺中，温度对弯曲成型的性能影响非常大。本文通过计算机对成型性能加以控制，依托金属材料的本构关系，给配料以及模具进行高温处理，很多研究者都将模具作为刚性体，不考虑金属材料成型过程模具的形变，适当控制金属材料的变形程度，从而提高弯曲变形的能力。在计算机模拟分析中，利用精密成型系统对模具和配料同时加热，金属材料成型过程保持恒温条件，才能提高金属材料弯曲变形的能力和精度，因此针对难加工的金属材料弯曲成型，通过升温可以有效提高弯曲成型的精度和质量。（4）实现金属材料弯曲成型。金属材料弯曲成型过程中，采用被普遍认可的非线性有限元软件模拟了金属材料的成型过程。引入的本构方程可以求出金属材料的应力状态与应变增量的关系，再根据建立的有限元几何模型确定弯曲成型的温度，有限元模拟过程流程图如图1所示。基于本构方程的引入建立有限元几何模型；依托金属材料弯曲成型温度的确定，实现金属材料弯曲成型。完成提出的金属材料弯曲成型的计算机模拟分析。

2对比实验

为了验证本文金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法能够有效模拟金属材料弯曲成型，基于金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法，以及基本模拟分析方法，制作合金延伸率对比实验。（1）实验材料。本实验采用商业用的合金，其化学成分见表1，平均晶粒直径大约在8μm，厚度为2.2mm，单向延伸率最大可超过300%。（2）实验方法。本文研究的合金温度选择100℃~600℃之间，应变速率在0.15s-1~0.006s-1之间，采用基于金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法，以及基本模拟分析方法对合金拉伸，拉伸过程通过计算机进行监控，合金夹头的运动速度要随时根据合金的拉伸长度调节，来保证合金的拉伸应变速率恒定，关系式如下：式中，v表示合金夹头的运动速度，v表示合金的长度。在实验温度为100℃~600℃下，对合金进行应变速率恒定拉伸，应变速率对应的拉伸速度见表2。（3）数据处理与结果分析。实验采集到的数据利用Origin5.8软件进行处理分析，得到延伸率与温度变化曲线，如图2。根据实验结果可知，采用基于金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法，合金的延伸率最高可达93%，最低也可以达到65%，可以实现合金材料的弯曲成型，提高金属材料的质量；同时与基本模拟分析方法相比，在保证拉伸速度一致的条件下，使用两种方法的成型效果相差不大，都能实现弯曲成型，但是基于金属材料弯曲成型的计算机模拟分析方法效果较好，能有效保证金属材料的弯曲变形质量。

摘要：本文从工艺特点、情感体现、与其他材料相比的差异性等方面出发，对金属材料应用于设计领域的历史过程和未来发展进行梳理和探讨，并且向金属工艺品、金属产品、金属构筑物这三个方向进一步探讨，列举的材质色泽、纹理、形态、工艺、功能等表现语言和功能应用中成果，从而得出只有合理的运用金属材料，才能将其特点和优势表现出来，设计出既有具有个性化、功能化、情感化和艺术化的设计作品。

关键词：金属艺术；材质；现代设计；工艺设计；建筑设计

材料是人们生产生活所需要的物质基础，而金属材料是从古至今也广泛的应用于人们生活的各个环境。人们通过劳动创造文明，创造物质财富和精神财富，而金属材料在不断满足人们物质和精神诉求的同时，也随着人的生产能力水平的提高而发生日新月异的发展。起初金属材料最早是应用于带有象征性和观赏性的工艺品，后来又逐步应用于人们的日常生活用品和生活环境中。在现代艺术设计中里，作为一种材料，金属在百花齐放的设计领域具有无处可代替性和优越性。

一、金属材料的美学表现力

人类进入文明有四个显著特征，即城市、文字、因宗教和政治而建造的礼仪建筑以及使用金属。金属材料在文明发展的过程中所表现出了变幻无穷的艺术形式，蔚为大观。材料是实体的呈现，而作为组成实物的基本物质，材料也是实体外观形态呈现的载体，也是人做为感知者最直接体会到的对象。由于其独有性能——色泽、硬度、强度、易于加工等，金属材料在日常使用及装饰审美中均得以广泛使用，也装点了人类整个社会发展。在科技水平的不断发展的大环境下，金属材质也打破了大众对其固有印象，由金属为表达载体的作品也体现了装饰美、形态美、持久美这三种艺术特性的结合。1.装饰美。“装饰之对于眼睛犹如音乐之对于耳朵”，装饰是直接反映金属产品风格样式的介质。金属材质装饰性最大特征是其本身光泽感所与生自来，也是金属最具有感染力材质特性，不同种类的金属材料具有其各自不同的特征，设计者也会按照不同金属材料特征进行设计与制作，亦如金的炫烂、银的精致、青铜的稳重等。2.形态美。形态美是指金属在不同加工工艺中可以稳定的改变形态和其内在性能，以便达到制作者所要求的外在特征。通过铸造、锻压等金属成型工艺可以完成金属工艺品的样式设计，而新兴的制作工艺可以满足创作者更多形态需求，如3D打印技术几乎可以实现创作者所要求的一切形态，金属工艺制品形态的丰富性，在形态艺术领域里，有其他任何材料都不可比拟的优势。3.持久美。金属材料可经过时间的流失而保有其独特的表面色泽，主要是由金属的内在元素、合成工艺、表面处理工艺等方式决定的。丹麦设计师卡瑞克林特曾言：“运用适当的技艺去处理适当的材料，才能真正解决人类的需求，并获得率直和美的效果”。如不锈钢材料具有光泽度高、装饰性强的特征，能承受日常生活环境下空气中含有的弱酸及烟雾的腐蚀，表面可做打磨与抛光处理，是理想的工艺材料。这些处理方式使得金属工艺品在功能层面上具有保护产品，防止其被外界环境腐蚀，提高其耐久性等优良性能。

二、金属材料的设计艺术发展脉络

摘要：本文简述了我校金属材料专业毕业实习教学存在的问题，探讨了毕业实习教学改革的内容，提出从整合实习种类、巩固实习基地、提高学生实习兴趣等方面来改进和完善金属材料专业毕业实习教学，提高实习效果。

关键词：毕业实习；实践教学；教学改革

实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，金属材料专业的三大实习是指认识实习、生产实习和毕业实习。认识实习的目的是，学生通过参观工厂初步建立对工业企业的感性认识，这一阶段的实习安排在全部基础理论课和部分技术基础课之后、专业课程之前进行。生产实习介于认识实习和毕业实习之间，是建立在学生已有的感性认识和主干专业课程的理论知识的基础上，实现理论和实践的衔接。毕业实习安排在全部课程结束之后，目的在于让学生将金属材料专业所涉及行业的基本生产知识、生产工艺、技术设备、重要金属材料、现代化生产方式和先进制造技术等方面的知识和实践进行综合理解和分析，使学生加深对理论知识的理解，达到培养学生分析和解决实际问题的能力。我校金属材料专业的认识实习安排在第六学期开学后的第一周，生产实习安排在第七学期开学后的前两周，毕业实习安排在第八学期开学后的前三周。按照培养方案的初衷，学生到毕业实习阶段应该深入车间实习，在技术人员及指导教师的指导下，学会操作各种生产设备进行实际生产工作，并能根据实际需要设计生产工艺，但通过近些年的实践却发现除了在学期安排和学时上的区别，三大实习均变成了参观实习，毕业实习的目标远未实现，无法满足学生进一步深造、就业和用人单位的需要。

一、毕业实习存在的问题

（一）对企业正常生产产生干扰。学校安排毕业实习的时间固定在每年的第八学期的前两周，这个时间恰好是春节过后，大部分企业订单刚下，正好处于生产任务重的时候，如果此时接受大量学生进行两周的实习，企业需要抽调一些技术人员指导学生，势必会影响正常生产，企业难以按固定时段安排学生实习。（二）增加了企业的管理难度和安全风险。实习的学生一般被分为2~4个班，大约65~130人，实习的老师一次性将近百名学生集中到一个工厂实习，人数较多，工厂难于管理，而且带实习的老师很少，只有3~5人，现场管理存在很大的安全隐患，工厂压力较大。（三）工厂噪音大，学生实习兴趣不足。工厂噪音大，边参观边听讲解时，学生听不清。由于市场竞争激烈，在经济效益的压力下，企业一般只能派一位讲解人员对实习学生进行技术指导，一个人面对100多位学生讲解，在嘈杂的厂房里，后面的学生几乎听不见，导致听不见的学生出现相互说话甚至玩闹的现象，不能保证每个学生都能听到、学到，更谈不上实际动手操作。加之有些学生不愿意学，怕脏怕累，或不喜欢本专业，毕业后可能不从事所学专业的技术工作，所以实习热情不高，兴趣不足。（四）实习经费少。学校对毕业实习的经费划拨十几年没有变化，但由于通货膨胀的原因，物价上涨，实习经费显得捉襟见肘，基于这些因素，只能压缩实习时间，降低实习指导老师的待遇，导致实践经验丰富、科研能力强的教师不愿意带学生实习，实习任务必然会落在年轻教师身上，而年轻教师一般都是刚从学校毕业，不能为企业提供一些科研服务或技术支持，对企业没有吸引力，所以企业把学生实习看成一种负担，不愿意接收学生实习，使实习流于形式，从而直接影响了毕业实习的质量。

二、毕业实习改革的主要措施

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％（invol．）的非共植晶界和50％（invol．）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"（nanocrystallinematerials）。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"（nanostructuredmaterials）。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包括：

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；4）纳米晶体和纳米玻璃材料；5）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。

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％（invol．）的非共植晶界和50％（invol．）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"（nanocrystallinematerials）。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"（nanostructuredmaterials）。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包括：

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；4）纳米晶体和纳米玻璃材料；5）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。

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％（invol．）的非共植晶界和50％（invol．）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"（nanocrystallinematerials）。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"（nanostructuredmaterials）。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包括：

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；4）纳米晶体和纳米玻璃材料；5）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。

摘要：金属材料焊接课程是焊接技术与自动化专业的专业核心课程之一，该文以现代学徒制试点专业建设为契机进行了课程改革，提出以就业为导向的“三引入”教学内容改革、“三联系”的教学方法与教学手段改革以及突出“四个结合”、树立开放的教育教学观。课程改革效果显著，培养了一支优秀的教学团队。

关键词：金属材料焊接；课程改革；创新

近年来，焊接技术与自动化专业教研室全体教师通过对自治区内外大型装备制造企业进行调研、与行业专家研讨等途径，确定适应企业生产需求的工作岗位及岗位群，即操作岗、工艺岗、检验岗和管理岗，针对专业岗位能力的要求，制定“熟操作、精工艺、能检验、懂管理”的人才培养目标，根据人才培养目标确定专业核心课程。“金属材料焊接”课程的主要目的是培养学生“精工艺”。课程团队以焊接技术与自动化专业“中央财政支持———提升专业服务产业能力”项目及国家职业院校“现代学徒制试点专业”建设为契机。为提高课堂教学效益，我们成立了“金属材料焊接”课堂教学改革试验小组，在教学内容、课程体系构建、教学手段和教学方式等方面进行改革尝试。经过近几年的研究与实践，试验小组在培养学生制定焊接工艺能力、创新思维开发等方面取得了明显成效。

1以就业为导向，教学内容

“三引入”课程团队根据专业人才培养目标的要求，采用科学的手段与方法优化和整合教学内容，建立新的课堂教学体系[1]，提高教学质量，从而实现创新型人才的培养。

1.1引入企业生产产品，提高学生学习兴趣

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％（invol．）的非共植晶界和50％（invol．）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"（nanocrystallinematerials）。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"（nanostructuredmaterials）。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包括：

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；4）纳米晶体和纳米玻璃材料；5）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。