钛铝合金材料是金属材料化合物，由于钛铝合金材料具有良好的机械性能，且密度比较低，可代替传统的以镍为基的高温合金，钛铝合金材料密度仅为镍基合金的一半。钛铝合金在真空镀膜行业应用较广，可以做成一定比例的合金靶材，作磁控溅射镀膜的原材料。在做真空镀膜靶材时钛铝合金有多种成分比例。
为了改善钛铝合金室温塑吧形、耐磨性和高温800℃以下抗氧化性性能的不足，合金化是一种行之有效的方法。钛铝基合金组织性能进行了研究，在钛铝基合金基体上添加Cr、Nb、B等制备出硬质相弥散分布、精细、均匀的TiAl复合结构纳米合金粉末。目前石墨烯在金属基复合材料（Cu、Al、Ni）的应用研究发现：石墨烯的加入将大幅度改善材料的力学性能和摩擦性能，但是以钛铝合金为基体的研究报道很少，采用石墨烯的高强度和韧性性能制备低摩擦系数和高耐磨性能的钛铝基复合材料，对钛铝基复合材料的应用具有广阔的前景。
目前用以改善钛铝合金机械性能的处理方法主要是通过适当的热处理来实现，然而，热处理只能在一定程度上改善合金织构，材料本身并没有发生改变，或者说存在着先天不足，并且热处理所产生的合金织构在使用过程中非常容易转变回来。
为了获得更佳的机械性能，通过增加钛用量的方法，钛的掺加量高达91%~96%，会造成钛铝合金的成本偏高。在一些实现中，则在钛铝合金中掺加不少于总重30%的铌，用以提高钛铝合金的强度和韧性，然而铌的价格远高于钛（10倍左右），会大幅增加钛铝合金的价格。
钛铝合金在常温下表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛铝合金却安然无恙。此外钛铝合金具有高弹性模量、抗蠕变、抗氧化、耐磨耐高温等优良性能，作为轻质耐热结构材料一直备受研究者的关注，具有很大的发展和应用潜力，凭借其优良性能被广泛应用于航空、航天、军事和机械等重要领域。
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