纳米金属材料是形成纳米晶粒的金属与合金。具有晶界比例，比表面能，表面原子比例大等特点。粒径由100nm降至5nm，颗粒表面能与总能量之比由0.8%增至14%，晶界比例由3%增至50%，表面原子的比例增至40%，2nm时增至80%。具有特异性能:纳米铝粉可提高燃烧效率；含1.8%C的钢，纳米晶断裂强度可达4800MPa。

纳米固体中的原子排列既不同于长程有序的晶体，也不同于长程无序、短程有序的“气体状"固体结构，是一种介于固体与分子间的亚稳中间态物质。因此，一些研究人员把纳米材料称之为晶态、非晶态之外的“第三态晶体材料"。正是由于纳米材料这种特殊的结构，使纳米材料科学与技术之产生四大效应，即小尺寸效应、量子效应(含宏观量子隧道效应)、表面效应和界面效应，从而具有传统材料所不具备的物理、化学性能，表现出的光学、电学、磁学、催化、化学特性和超导性能等特性，使纳米材料在国防、电子、化工、冶金、轻工、航空、陶瓷、核技术、催化剂、医药等领域具有重要的应用价值。

通过传统金属材料的制备方法：冶炼、铸造轧制、锻压热处理等很难得到纳米金属材料。比较成熟的纳米金属材料的制备方法主要有：惰性气体蒸发、原位加压法、高能球磨法和非晶晶化法等。

(1)钴(Co)高密度磁记录材料。利用纳米钴粉记录密度高、矫顽力高(可达119.4kA/m)、信噪比高和抗氧化性好等优点，可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。。

(2)金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。可作为吸波材料，具有频带宽、兼容性好、质量小、厚度薄等优点。美国新近开发的含“超黑粉"的纳米复合材料，吸波率达99%。法国研究者采用真空沉积法把NiCo合金及SiC沉积在基体上形成超薄电磁吸收纳米结构，再粉碎成微屑并制成纳米材料，吸波频率达50MHz～50GHz。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光一红外线隐形材料和结构式隐形材料，以及手机辐射屏蔽材料。

(3)表面涂层材料。纳米铝、铜、镍粉体有高活化表面，在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。

(4)高效催化剂。铜及其合金纳米粉体用作催化剂，效率高、选择性强，可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。通常的金属催化剂铁、铜、镍、钯、铂等制成纳米微粒可大大改善催化效果。由于比表面巨大和高活性，纳米镍粉具有的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。粒径为30nm的镍可将有机化学加氢及脱氢的反应速度提高15倍。

(5)导电浆料。用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能的电子浆料，可大大降低成本。此技术可促进微电子工艺的进一步优化。

(6)高性能磁记录材料一铁。利用纳米铁粉的矫顽力高、饱和磁化强度大、信噪比高和抗氧化性好等优点，可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。

(7)磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于密封减震、、声音调节、光显示等领域。用磁铁将磁流体固定在回转轴的周围，因回转轴与周围固定件间的空隙很小，其磁场强度特别大，从而能承受较大的沿轴线方向的推力，达到密封效果。

(8)导磁浆料。利用纳米铁粉的高饱和磁化强度和高磁导率的特性，可制成导磁浆料，用于精细磁头的粘结结构等。

(9)高效助燃剂。将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率，改善燃烧的稳定性。

(10)高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料。纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。

(11)Al基纳米复合材料。Al基纳米复合材料具有超高强度(可达到1．6GPa)。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a—Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如Fe、Ni)。通常用快速凝固技术获得纳米复合结构。这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤A1基纳米复合材料已经商业化，在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s的高应变速率下，延伸率大于500%。