金属间化合物NiAl具有金属键和共价键共存的特点，其性能介于合金耐磨板和陶瓷之间,熔点为1638℃，密度为5.86g/cm3，杨氏模量为294GPa，在20～1100℃内热导率为70～80W/m.K，是镍基合金耐磨板的4～8倍，并具有良好的高温抗氧化性及耐腐蚀性等优点。目前镍基变形合金耐磨板使用温度为950～1000℃，镍基铸造合金耐磨板使用温度为1050～1100℃，已超过材料熔点的80%。按此推算，NiAl的使用温度可达1250℃，比现有合金耐磨板高150～200℃。所以NiAl合金有望作为新型高温结构材料，替代现有的镍基合金耐磨板，应用于更高的温度和更恶劣的环境中。但是，NiAl室温塑性差，断裂抗力及高温强度低等弱点严重阻碍其走向实用化。
科研工作者经过多年研究，发现纳米晶化是克服NiAl这些弱点的有效途径。他们的工作表明，纳米晶NiAl的室温屈服强度是普通粗晶铸造NiAl的2倍以上，至500°C仍保持这种优势。700°C时屈服强度虽然降低，但仍较铸态NiAl高一倍。纳米晶NiAl在室温下的压缩变形量为5%，比铸态粗晶NiAl(2.8%)要高80%；高温塑性也有明显提高。纳米晶NiAl相对于铸态粗晶的强韧化效应，主要来源于晶粒细化，不仅提高了屈服强度，而且有利于塑性的改善，因为细晶可增加变形的均匀性和晶界协调变形的能力，并可降低应力集中，推迟微裂纹的形成，增加裂纹扩展阻力。
他们的研究发现，Cr合金化可进一步提高纳米晶NiAl的性能。实验表明，在低温和中温区随着Cr含量的增加，纳米晶NiAl（Cr）的屈服强度明显提高，这种强化趋势一直保持到800°C。纳米晶Ni50Al25Cr25块体压缩至20%仍没有裂纹出现，而铸态纯NiAl压缩至2.8%后即破碎。可见，纳米块体NiAl（Cr）室温塑性良好，变形均匀，强度和塑性同时获得提高。
他们的研究还发现，制备复合材料，利用第二相的强化作用可以增强NiAl的高温抗蠕变能力；同时，第二相颗粒的存在也可以阻碍晶界迁移，抑制晶粒的长大，提高材料的热稳定性。例如，用机械合金化制备出来的纳米晶NiAl-Hf晶复合材料，室温下其屈服强度为铸态NiAl的4倍;1000°C时的屈服强度分别是铸态NiAl和纳米晶NiAl块体材料的3倍和2倍；其室温压缩最大变形量是铸态NiAl的5倍，500°C时压缩变形量达到20%，800°C以上压缩量达到40%时仍未出现应力下降现象，肉眼下也未发现有裂纹产生。这些结果表明，制备NiAl基复合材料将成为提高NiAl性能最有希望的途径。
更为重要的是，纳米晶NiAl具有很好的高温组织稳定性。在1000°C下进行长达100小时的高温退火，材料的结构不发生变化，仍为β-NiAl；退火初期，晶粒直径增大，当退火时间达到30h时，晶粒直径从原来的30nm增大到约55nm。进一步退火，晶粒直径几乎不变，仍然保持在纳米级。这就破除了纳米晶粒在高温下迅速长大而使纳米晶NiAl失去其优越性的担心，为其实用化打下基础。