納米金屬材料是形成納米晶粒的金屬與合金。具有晶界比例，比表面能，表面原子比例大等特點(diǎn)。粒徑由100nm降至5nm，顆粒表面能與總能量之比由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時(shí)增至80%。具有特異性能:納米可提高燃燒效率；含1.8%C的鋼，納米晶斷裂強(qiáng)度可達(dá)4800MPa。
納米固體中的原子排列既不同于長(zhǎng)程有序的晶體，也不同于長(zhǎng)程無(wú)序、短程有序的“氣體狀”固體結(jié)構(gòu)，是一種介于固體與分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。因此，一些研究人員把納米材料稱之為晶態(tài)、非晶態(tài)之外的“第三態(tài)晶體材料”。正是由于納米材料這種特殊的結(jié)構(gòu)，使納米材料科學(xué)與技術(shù)之產(chǎn)生四大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)(含宏觀量子隧道效應(yīng))、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學(xué)性能，表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、催化、化學(xué)特性和超導(dǎo)性能等特性，使納米材料在國(guó)防、電子、化工、冶金、輕工、航空、陶瓷、核技術(shù)、催化劑、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)納米顆粒而言，尺寸變小同時(shí)其比表面積顯著增加，從而產(chǎn)生一系列新奇的性質(zhì)。例如米顆粒對(duì)光吸收顯著增加，與大尺寸固態(tài)物質(zhì)相比納米顆粒的熔點(diǎn)會(huì)顯著下降，例如，2nm的金屬顆粒熔點(diǎn)為600K，隨著粒徑增加，熔點(diǎn)迅速上升，塊狀金屬為1337K。還有，小尺寸的納米顆粒磁性與大塊材料有明顯的區(qū)別。一般固體的熱運(yùn)動(dòng)于晶格振動(dòng)，固體本身并不運(yùn)動(dòng)。而對(duì)于納米金屬粒子，除了晶格振動(dòng)以外，顆粒整體也振動(dòng)，結(jié)果使納米金屬粒子比導(dǎo)體中的電子自由程小，其磁疇比強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁疇小，有時(shí)甚至小于磁疇，從而呈單磁疇結(jié)構(gòu)。

重金屬原義是指密度大于4.5g/cm3的金屬，包括金、銀、銅、鐵、汞、鉛、鎘等，重金屬在人體中累積達(dá)到一定程度，會(huì)造成慢性中毒。但就環(huán)境污染方面所說(shuō)的重金屬主要是指汞（）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬非常難以被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，后進(jìn)入人體。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。而其中重金屬對(duì)人體的傷害常見的有：
汞：食入后直接沉入肝臟，對(duì)大腦視力神經(jīng)破壞極大。天然水每升水中含0.1毫升，就會(huì)強(qiáng)烈中毒。含有微量的汞飲用水，長(zhǎng)期食用會(huì)引起蓄積性中毒。
鉻：會(huì)造成四肢麻木，精神異常。
鎘：導(dǎo)致，引起心腦血管疾??；破壞骨鈣，引起腎功能失調(diào)。
鉛：是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體很難排除。直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)板，可造成先天大腦溝回淺，智力低下；對(duì)老年人造成癡呆、腦死亡等。
鈷：對(duì)皮膚有放射性損傷。
釩：傷人的心、肺，導(dǎo)致膽固醇代謝異常。
銻：與砷能使銀手飾變成磚紅色，對(duì)皮膚有強(qiáng)損傷。
：會(huì)使人得多發(fā)性神經(jīng)炎。
錳：超量時(shí)會(huì)使人甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)。
錫：與鉛是古代劇毒藥‘鴆’中的重要成分，入腹后凝固成塊，使人致死。
鋅：過(guò)量時(shí)會(huì)得鋅中毒。
這些重金屬中任何一種都能引起人的、頭暈、、健忘、神經(jīng)錯(cuò)亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、（如肝、胃、腸、膀胱、乳腺、前列腺及烏腳病和畸形兒）等；建議平常注意飲食，不然一旦在體內(nèi)沉淀會(huì)給身體帶來(lái)很多危害。

工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的純鐵。含碳量不超過(guò)0.0218%的純鐵，亦稱錠鐵。純度可達(dá)99.8%～99.9%，低于電解鐵，故其強(qiáng)度、硬度、彈性系數(shù)均比電解鐵高，但塑性則較低。工業(yè)純鐵用平爐生產(chǎn)，氧化期特長(zhǎng)，以除去碳等雜質(zhì)，故成本很高。
工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因?yàn)樗鼘?shí)際上還不是真正的純鐵，所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。常見的有兩種規(guī)格，一種是是作為深沖材料的，可以沖壓成極復(fù)雜的形狀；另一種是作為電磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性。
工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點(diǎn)：
1.電弧爐純鐵的特點(diǎn)：是早生產(chǎn)純鐵的方法，含碳量為0.025%，含氮量較高，受石墨電極增碳的影響，不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點(diǎn)：可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵，但其含氧量高，含氮量較低，只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點(diǎn)：純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低，是目前品質(zhì)的純鐵，國(guó)內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵。

合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過(guò)熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。
合金是宏觀均勻，含有金屬元素的多元化學(xué)物質(zhì)，一般具有金屬特性.任何元素均可采用作合金元素，但大量加入的仍是金屬.組成合金的基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱組元，或簡(jiǎn)稱為元.由兩個(gè)組元組成的合金稱為二元合金，由三個(gè)組元組成的合金稱為三元合金，由三個(gè)以上組元組成的合金稱為多元合金.固態(tài)下，合金可能呈單相亦可能呈復(fù)相的混合物;可能呈晶態(tài)、亦可能呈現(xiàn)準(zhǔn)晶狀態(tài)或非晶狀態(tài).晶態(tài)合金中依其組成元素的原子半徑、負(fù)電性以及電子濃度等等差異情況不同，可能出現(xiàn)的相有保持與基底純?cè)叵嗤Y(jié)構(gòu)的固溶體(solid solution)以及不和任何組成元素結(jié)構(gòu)相同的中間相(inter-mediate phases).中間相包括正常價(jià)化合物、電子化合物、laves相、σ相、間隙相和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙式化合物等等.合金在平衡狀態(tài)下可能出現(xiàn)的相可以從相平衡圖得知.
合金中組成相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)合金的性能起決定性的作用.同時(shí)，合金組織的變化即合金中相的相對(duì)數(shù)量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對(duì)合金的性能也發(fā)生很大的影響.因此，利用各種元素的結(jié)合以形成各種不同的合金相，再經(jīng)過(guò)合適的處理可能滿足各種不同的性能要求.
高分子化學(xué)中現(xiàn)也借用合金一詞，它指在 一定條件下把聚合物或共聚物與另一種聚合物或彈性物摻合而成的復(fù)合材料，如苯乙烯-丙稀腈共聚物樹脂與丁二烯-丙稀腈橡膠摻合。