梯度功能復合材料定義是什么

　　梯度功能復合材料也稱為梯度功能材料(functionally gradient materials,FGM)，是兩種或多種材料復合且成分和結構呈連續梯度變化的一種新型復合材料，是應現代航天航空工業等高技術領域的需要，為滿足在極限環境下能反復地正常工作而發展起來的一種新型功能材料。它的設計要求功能、性能隨機件內部位置的變化而變化，通過優化構件的整體性能而得以滿足。

　　梯度功能復合材料的應用

　　梯度功能材料因具有較高機械強度、抗熱沖擊、耐高溫性能等特點，在航空航天工程、核工程、生物醫學工程、電子工程、化學工程等諸多方面都有廣泛的應用。

　　航空航天熱防護領域是最先應用梯度功能材料的領域。例如，當航天飛機往返大氣層，飛行速度超過馬赫數 25 時，機頭的前端和機翼的前沿處表面溫度高達 2 000 ℃，以前采用的是以陶瓷為主的組合式復合材料熱防護系統，除了無法重復使用性外，對于整個系統的可靠性也存在很大的問題，如經常發現航天飛機在太空時出現熱防護塊脫落的現象。金屬陶瓷梯度功能復合材料可以像金屬一樣開孔連接或直接焊接，從而解決了這些問題。

　　梯度功能復合材料的種類有哪些

　　根據不同的分類標準梯度功能復合材料(FGM)有多種分類方式。

　　根據材料的組合方式。FGM分為金屬/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多種組合方式的材料;

　　根據其組成變化。FGM分為梯度功能整體型(組成從一側到另一側呈梯度漸變的結構材料)，梯度功能涂敷型(在基體材料上形成組成漸變的涂層)，梯度功能連接型(連接兩個基體間的界面層呈梯度變化);

　　根據不同的梯度性質變化分為密度FGM，成分FGM，光學FGM，精細FGM等;

　　根據不同的應用領域有可分為耐熱FGM，耐沖蝕FGM，生物、化學工程FGM，電子工程FGM等。

　　梯度功能復合材料制備方法-自蔓延高溫合成法

　　自蔓延高溫合成法(self-prepagating high-temprature synthesis，以下簡稱SHS)作為制備金屬-陶瓷復合材料的新方法起源于20世紀80 年代，目前在梯度材料制備中應用非常廣泛。

　　梯度功能復合材料制備方法視頻-激光加熱合成法

　　激光是一種受激輻射的特殊光源，經聚焦后可以達到極高的功率密度。20世紀90年代初期，日本學者結成正弘等開創附加溫度激光掃描燒結PSZ-Mo系梯度材料的新方法。

　　梯度功能復合材料制備方法-干式噴涂加溫度梯度燒結法

　　其主要工藝過程是先將一定混合比的,Ti與Al2O3混合粉末放入等離子氣體室中，利用高頻射流使原料粉末變成超細粒子，然后冷卻，使其轉化成氣溶膠狀態噴涂在Ti基體上，通過控制喂料過程中Ti/Al2O3比例的連續變化，得到Ti/Al2O3梯度涂層，然后將所得涂層連同基體一起放入自制的特殊燒結爐中，利用溫度梯度燒結。

　　梯度功能復合材料制備方法視頻-氣相沉積法

　　通過兩種氣相物質在反應器中均勻混合，在一定條件下發生化學反應，使生成的固相物質在基板上沉積以制備FGM。

　　然而，材料制備工藝的選取以及制備過程中各項參數的確定都不是隨意的，必須建立在對復合體系特性的全面了解和對材料制備工藝、結構形成與性能三者之間關系的深入研究基礎之上。