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本文主要进行了三部分的工作，一是对于铝的2～7个原子的小团簇进行了理论计算，二是对于自悬浮定向流制备纳米金属粉进行了理论模拟，三是对于纳米金属材料的制备和性能进行的初步研究。 由于靶材料掺入金属团簇示踪材料的需要，我们对铝材料的团簇行为进行了理论计算，考虑到计算量和理论模型的缺陷，初步研究是在7个原子以内进行的。计算方法是采用Gaussia98程序的B3LYP的方法和全电子的基函数6-311+G*，对Al2—Al7小团簇的结构和能级进行了ab initio计算。我们计算的结果表明：Al2～Al7的铝团簇中能级分布具有一些分立的能级，不同于普通块体材料的能级分布。原子数少于5个原子时，铝团簇具有稳定的平面结构，而铝团簇从六个原子的开始具有了三维空间立体结构。在2～7个原子构成的铝团簇中，Al团簇的平均配位数随着团簇中原子个数的增加而增加，随原子个数的增加而趋近于体相的12个。就我们计算的结果来言，Al2～Al7的铝团簇中没有出现象碱金属那样的幻数结构。这一研究为我们今后开展多元素体系的团簇计算奠定了基础。 自悬浮定向流方法制备纳米铝粉和铜粉的过程中，通过控制反应管内的气体压力、冷却气体的流速、熔球的温度等因素可以对粉体的尺寸分布进行控制。通常情况下反应管内气流量增大，颗粒的平均尺寸减小；金属熔球的温度升高，颗粒平均尺寸增大。理论模拟的结果表明，金属微粉的流速增大，颗粒的平均粒径减小，与实验结果趋势一致。制备出的纳米粉体的粒径分布符合对数正态分布，纳米铜粉中存在很多单晶颗粒。 对于纳米块体材料的制备和性能进行了初步的研究。通过模压成形的纳米金属铝和铜的块体的密度只有普通体材料密度的75％左右，表明得到的未经烧结的纳米铝块体内部可能还存在很多孔隙或很多疏松的组织。对纳米铝块体材料的退火实验表明，模压成形的铝块体材料的退火温度（300℃）比常规的铝材（400℃）要低，退火保温时间应在30分钟以上。在300℃下保温120分钟的退火中铝的晶粒从45nm长大到了62nm，晶粒长大明显。所测定的纳米铝块体材料的电阻温度系数是普通多晶铝块体材料的50多倍。在我们测定的纳米金属铝材料中，电阻率随温度的升高而增大、随晶粒度尺寸增大而减小。晶粒尺寸为44nm和50nm的1#和2#样品的电阻率分别在25K和45K附近开始随温度的升高快速增大，在曲线上出现拐点。普通纯铝样品的电阻率在75K附近开始随温度升高开始快快速增加。普通铝样品的室温（300K）电阻率与低温（1.9K）的比值为45，而纳米块体铝材料的室温低温电阻率比值为2左右，前者为后者的近20倍。