金屬元素是化學元素的主體,是人們生產(chǎn)和生活的主要物質資源。對于金屬的用途相比大家都略有了解。
鎢(W) 在各種金屬元素中,鎢是難熔化和難揮發(fā)的金屬元素。鎢主要用于制造合金鋼;純鎢則主要用于制造燈炮中的鎢絲,也用于電子儀器、光學儀器等。
鉻(Cr) 鉻是銀白色金屬,硬度極高,具有抗腐蝕性,用于電鍍和制造特殊鋼材。本世紀,當人們致力于研究鉻的堅硬性質時,無意中發(fā)現(xiàn)了它的耐腐蝕性,從而誕生了不銹鋼。現(xiàn)在,不銹鋼及鍍鉻制品已在醫(yī)療器械、飲具、餐具等領域得到廣泛應用。
錳(Mn) 純凈的錳性堅而脆,難以在生產(chǎn)和生活中應用,但錳的合金則有廣泛的用途。錳鋼既堅硬、又堅韌,是制造鐵軌、軸承、裝甲板的理想材料。
鋰(Li) 鋰是輕而比熱的金屬元素。鋰不僅用于制造超輕合金和鋰電池,而且是技術的重要材料。鋰合金在航天工業(yè)上可大大減輕重量而降低能耗,在原子能工業(yè)上有重要作用;在冶金工業(yè)中,鋰常用作脫氧劑和脫氣劑,以消除金屬鑄件中的孔隙和氣泡。
鈦(Ti) 鈦的比強度(強度與比重的比值)在所有金屬元素中。鈦及鈦為主體的合金是新型的結構材料,質硬而輕,主要用于制造飛機、潛艇、耐腐蝕化工設備及各種機械零件。鈦合金在-253～ 500°C的溫度范圍內,都可保持高強度,是理想的航天材料。在煉鋼中,少量的鈦還是良好的脫氧、除氮及脫硫劑。

有色金屬[Metallurgy]non-ferrous metal，狹義的有色金屬又稱非鐵金屬，是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統(tǒng)稱。廣義的有色金屬還包括有色合金。
有色合金是以一種有色金屬為基體（通常大于50%），加入一種或幾種其他元素而構成的合金。有色金屬通常指除去鐵（有時也除去錳和鉻）和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑)及稀有金屬(如鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾)。
有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小，具有良好的綜合機械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。
由于稀有金屬在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要意義，有時也將它們從有色金屬中劃分出來，單獨成為一類。而與黑色金屬、有色金屬并列，成為金屬的三大類別。
有色金屬是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎材料，航空、航天、汽車、機械制造、電力、通訊、建筑、家電等絕大部分行業(yè)都以有色金屬材料為生產(chǎn)基礎。隨著現(xiàn)代化工、農(nóng)業(yè)和科學技術的突飛猛進，有色金屬在人類發(fā)展中的地位愈來愈重要。它不僅是世界上重要的戰(zhàn)略物資，重要的生產(chǎn)資料，而且也是人類生活中不可缺少的消費資料的重要材料。

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。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，納米晶斷裂強度可達4800MPa。
納米固體中的原子排列既不同于長程有序的晶體，也不同于長程無序、短程有序的“氣體狀”固體結構，是一種介于固體與分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質。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構，使納米材料科學與技術之產(chǎn)生四大效應，即小尺寸效應、量子效應(含宏觀量子隧道效應)、表面效應和界面效應，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學性能，表現(xiàn)出獨特的光學、電學、磁學、催化、化學特性和超導性能等特性，使納米材料在國防、電子、化工、冶金、輕工、航空、陶瓷、核技術、催化劑、醫(yī)藥等領域具有重要的應用價值。
由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。對納米顆粒而言，尺寸變小同時其比表面積顯著增加，從而產(chǎn)生一系列新奇的性質。例如米顆粒對光吸收顯著增加，與大尺寸固態(tài)物質相比納米顆粒的熔點會顯著下降，例如，2nm的金屬顆粒熔點為600K，隨著粒徑增加，熔點迅速上升，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。一般固體的熱運動于晶格振動，固體本身并不運動。而對于納米金屬粒子，除了晶格振動以外，顆粒整體也振動，結果使納米金屬粒子比導體中的電子自由程小，其磁疇比強磁性物質的磁疇小，有時甚至小于磁疇，從而呈單磁疇結構。

金屬是具有光澤、有良好的導電性、導熱性與機械性能，并具有正的電阻溫度系數(shù)的物質。金屬，是個大家庭，現(xiàn)在世界上有86種金屬。通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質等特征，將金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬主要指鐵及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。
黑色金屬材料乃工業(yè)上對鐵、鉻和錳的統(tǒng)稱。亦包括這三種金屬的合金，尤其是合金黑色金屬鋼及鋼鐵。與黑色金屬相對的是有色金屬。事實上純凈的鐵及鉻是銀白色的，而錳是銀灰色。由于鋼鐵表面通常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵，而錳及鉻主要應用于冶煉黑色的合金鋼。所以才會被“錯誤分類”為黑色金屬。
黑色金屬的分類也有其意義，因為這三種金屬都是冶煉鋼鐵的主要原料，而鋼鐵在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位，亦是衡量一國家國力的重要標志。黑色金屬的產(chǎn)量約占世界金屬總產(chǎn)量的95%。
黑色金屬和有色金屬這名字，常常使人誤會，以為黑色金屬一定是黑的，其實不然。黑色金屬只有五種：鐵、錳、鉻、釩、鈦。而它們五個都不是黑色的。純鐵是銀白色的；鉻是銀白色的；錳是灰白色的。因為鐵的表面常常生銹，蓋著一層黑色的四氧化三鐵與棕褐色的氧化鐵的混合物，看去就是黑色的。所以人們稱之為“黑色金屬”。常說的“黑色冶金工業(yè)”，主要是指鋼鐵工業(yè)。因為常見的合金鋼是錳鋼與鉻鋼，這樣，人們把錳與鉻也算成是“黑色金屬”了。除了鐵、錳、鉻、釩、鈦以外，其他的金屬，都算是有色金屬。