灰铸铁是含有片状石墨的铸铁，是应用最为广泛的铸铁，产量占铸铁总产量的80%以上。灰铸铁材料综合力学性能低，抗压强度大，是本身抗拉强度的3到4倍。消振能力比钢大10倍，故经常用来制造承受振动的机座。弹性模量较低，其壁厚变化对力学性能影响较大。
热力学是材料科学与工程领域不可或缺的组成部分之一。成功的材料与加工工艺设计都需要可靠的热力学数据。以往，材料的热力学性能主要通过实验手段获得，例如 差热分析，化学分析，X射线衍射和能谱分析。但是随着科学技术的不断进步，材料中的组元数越来越多，实验测定热力学数据也越来越困难，并且难以在有限的时间里获得足够的数据。
轻质合金中添加纳米颗粒能够提高材料的力学性能，得到了研究者的广泛关注。轻质合金具有非常高的应用前景，而合金的力学性能很大程度上决定了材料的应用广度和深度。目前常用的纳米颗粒有SiC，Al2O3，TiB2，Y2O3和AlN等。这些纳米颗粒对合金的显微结构和性能具有显著影响。但是其具体的作用机制还不明确。
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