鎳鋁合金是一種非常重要的合金材料，在多工業產品中對鎳鋁合金的需求不斷擴大，如果提高鎳鋁合金的生產量和生產技術成為許多合金材料廠商的一大難題，目前可以通過鎳鋁合金的微觀結構進行生產的技術，這些合金通常用于噴氣式發動機渦輪部件的設計。迄今為止，對這些合金的微觀結構進行預測既費時又昂貴。這些發現有可能極大地推動材料的設計，并用于不同的工業領域制造產品。

鎳鋁合金材料是由兩種或兩種以上金屬組成的耐用材料。目前傳統合金材料制造工藝的高成本和設計限制促使人們需要創造更有效的設計方法。一個關鍵的挑戰是如何準確地預測合金材料的微觀結構，這會極大地影響材料的物理性能，如強度、韌性、耐蝕性、硬度和耐磨性。

通過對鎳鋁合金材料采用第一原理相場法，對合金材料的微觀組織進行了預測。該程序僅根據物理基本定律預測合金的微觀組織，然后利用這些參數來模擬微觀組織的形成，這與經驗模型或僅基于實驗或先前觀察的預測相反。此外，研究人員還在高溫下（約1027℃）進行了模擬噴氣式發動機渦輪的模擬實驗。

利用這種方法生產鎳鋁合金擦了也可以用于預測多組分合金或者兩種以上金屬組成的微觀結構。這些研究強調了鋼和其他合金的基本性質，而迄今為止，這些性質只是基于經驗觀察來證明的。因此，該方法是一個強大的理論工具，可以快速預測最適合的合金，盡可能地實現所需的強度、韌性、延展性、塑性等一些列性能指標。