鎳鋁合金是一種非常重要的合金材料，在多工業(yè)產(chǎn)品中對鎳鋁合金的需求不斷擴大，如果提高鎳鋁合金的生產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)成為許多合金材料廠商的一大難題，目前可以通過鎳鋁合金的微觀結(jié)構(gòu)進行生產(chǎn)的技術(shù)，這些合金通常用于噴氣式發(fā)動機渦輪部件的設(shè)計。迄今為止，對這些合金的微觀結(jié)構(gòu)進行預測既費時又昂貴。這些發(fā)現(xiàn)有可能極大地推動材料的設(shè)計，并用于不同的工業(yè)領(lǐng)域制造產(chǎn)品。

鎳鋁合金材料是由兩種或兩種以上金屬組成的耐用材料。目前傳統(tǒng)合金材料制造工藝的高成本和設(shè)計限制促使人們需要創(chuàng)造更有效的設(shè)計方法。一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是如何準確地預測合金材料的微觀結(jié)構(gòu)，這會極大地影響材料的物理性能，如強度、韌性、耐蝕性、硬度和耐磨性。

通過對鎳鋁合金材料采用第一原理相場法，對合金材料的微觀組織進行了預測。該程序僅根據(jù)物理基本定律預測合金的微觀組織，然后利用這些參數(shù)來模擬微觀組織的形成，這與經(jīng)驗模型或僅基于實驗或先前觀察的預測相反。此外，研究人員還在高溫下（約1027℃）進行了模擬噴氣式發(fā)動機渦輪的模擬實驗。

利用這種方法生產(chǎn)鎳鋁合金擦了也可以用于預測多組分合金或者兩種以上金屬組成的微觀結(jié)構(gòu)。這些研究強調(diào)了鋼和其他合金的基本性質(zhì)，而迄今為止，這些性質(zhì)只是基于經(jīng)驗觀察來證明的。因此，該方法是一個強大的理論工具，可以快速預測最適合的合金，盡可能地實現(xiàn)所需的強度、韌性、延展性、塑性等一些列性能指標。