機械合金化（MA）方法（塑性-塑性混合粉末）原理是：將金屬粉末在磨球的碾壓和衝擊下發生形變，並以十分純淨的表麵彼此之間接近到原子作用力的距離，實現冷焊，最終形成相互交疊的層片狀組織。這個過程一般要經曆顆粒粗化、破碎、粉末粒度的穩態分布三個階段，其中初期以冷焊過程為主，粉末明顯粗化，中間過程冷焊與破碎交替進行，層片大顆粒與細小顆粒共存，各層內積蓄了能使原子充分擴散所需要的空位和位錯等的缺陷，使不同組元的擴散距離接近於原子級水平，合金化過程開始；在後期隻有破碎過程，顆粒趨向於最小。機械合金化工藝可獲得納米顆粒，能使固溶、沉澱、彌散三種強化結合於一體，從而製備出性能優異的高溫合金。
二、機械合金化技術在材料科學專業的課程教學與實踐教學中的應用
在材料科學與工程專業的一些專業課程，例如材料合成與製備方法、納米材料、功能材料等課程都講述了機械合金化技術。例如在材料合成與製備方法這門課程中，有講述金屬合金材料的製備方法，除了傳統的鑄造工藝、焊接工藝、粉末冶金工藝以及金屬熔煉技術之外，重點講述機械合金化技術，因為機械合金化技術可以製備很多種金屬合金材料，而且製備工藝簡單，可以在常溫下進行。由於機械合金化技術可以在實驗室中進行，所以可以很方便開設實驗課程。在納米材料這門課程中講述了納米粉末的製備工藝，其中主要講述了機械合金化工藝。因為機械合金化工藝製備納米粉末的種類最多，涉及到很多種金屬材料以及金屬基複合材料的製備與合成等。還可以利用機械合金化技術製備複合材料，例如用機械合金化工藝球磨不同種元素粉末，使不同種金屬元素通過機械球磨工藝形成金屬合金粉末，所以通過機械球磨工藝原位合成金屬基複合材料。在功能材料這門課程中，講述利用機械合金化工藝製備納米粉末顆粒和功能材料，例如製備貯氫合金Mg-Ni合金等。或者利用機械合金化技術製備鐵磁合金材料、非晶態材料、納米功能材料等各種先進功能材料。
利用機械合金化技術可以製備具有納米尺寸量級的金屬合金粉末。采用機械合金化技術製備的金屬合金有很多種，例如采用機械合金化技術可以製備Fe-Al金屬間化合物粉末、Ni-Al金屬間化合物粉末，Ti-Al金屬間化合物粉末，以及Ni-Fe合金、Fe-Si合金、Cu-Al合金等多種金屬合金材料。以上講述的都是利用機械合金化工藝製備二元合金材料。也可以利用機械合金化技術製備三元合金、四元合金以及多種成分的金屬合金材料。例如利用機械合金化工藝製備Fe-Ni-Cr合金、Fe-Al-Ni合金，以及利用機械合金化技術製備具有多種成分的非晶態合金等。還可以利用機械合金技術製備貯氫材料，例如采用機械合金化工藝製備Mg-Ni合金等。采用機械合金化工藝製備的金屬合金材料有很多種，有些金屬合金材料的機械合金化製備工藝可以作為材料專業的教學實驗，可以為學生演示如何利用機械合金化工藝製備高性能金屬合金材料。例如采用機械合金化工藝製備Fe-Al金屬間化合物粉末材料。采用機械合金化工藝可將固溶、沉澱和彌散三種強化方式結合與一體，製備一係列具有優異性能的高溫合金。對Fc-Al合金的機械球磨或Fe-Al元素混合粉末的機械合金化已開展了一定的研究。Fe，Al純元素混合粉末在球磨過程中，粉末受到強烈的碰撞、擠壓，冷焊和破碎的相互作用使粉末細化，並在一定階段形成金屬合金。經過機械合金化工藝後就得到了粉末粒度極細的Fe-Al金屬間化合物粉末。同時還可以采用機械合金化技術製備Ni-Al合金粉末、Ti-Al合金粉末等。