梯度功能复合材料定义是什么

　　梯度功能复合材料也称为梯度功能材料(functionally gradient materials,FGM)，是两种或多种材料复合且成分和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材料，是应现代航天航空工业等高技术领域的需要，为满足在极限环境下能反复地正常工作而发展起来的一种新型功能材料。它的设计要求功能、性能随机件内部位置的变化而变化，通过优化构件的整体性能而得以满足。

　　梯度功能复合材料的应用

　　梯度功能材料因具有较高机械强度、抗热冲击、耐高温性能等特点，在航空航天工程、核工程、生物医学工程、电子工程、化学工程等诸多方面都有广泛的应用。

　　航空航天热防护领域是最先应用梯度功能材料的领域。例如，当航天飞机往返大气层，飞行速度超过马赫数 25 时，机头的前端和机翼的前沿处表面温度高达 2 000 ℃，以前采用的是以陶瓷为主的组合式复合材料热防护系统，除了无法重复使用性外，对于整个系统的可靠性也存在很大的问题，如经常发现航天飞机在太空时出现热防护块脱落的现象。金属陶瓷梯度功能复合材料可以像金属一样开孔连接或直接焊接，从而解决了这些问题。

　　梯度功能复合材料的种类有哪些

　　根据不同的分类标准梯度功能复合材料(FGM)有多种分类方式。

　　根据材料的组合方式。FGM分为金属/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多种组合方式的材料;

　　根据其组成变化。FGM分为梯度功能整体型(组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料)，梯度功能涂敷型(在基体材料上形成组成渐变的涂层)，梯度功能连接型(连接两个基体间的界面层呈梯度变化);

　　根据不同的梯度性质变化分为密度FGM，成分FGM，光学FGM，精细FGM等;

　　根据不同的应用领域有可分为耐热FGM，耐冲蚀FGM，生物、化学工程FGM，电子工程FGM等。

梯度功能复合材料制备方法-自蔓延高温合成法

　　自蔓延高温合成法(self-prepagating high-temprature synthesis，以下简称SHS)作为制备金属-陶瓷复合材料的新方法起源于20世纪80 年代，目前在梯度材料制备中应用非常广泛。

梯度功能复合材料制备方法视频-激光加热合成法

　　激光是一种受激辐射的特殊光源，经聚焦后可以达到极高的功率密度。20世纪90年代初期，日本学者结成正弘等开创附加温度激光扫描烧结PSZ-Mo系梯度材料的新方法。

梯度功能复合材料制备方法-干式喷涂加温度梯度烧结法

　　其主要工艺过程是先将一定混合比的,Ti与Al2O3混合粉末放入等离子气体室中，利用高频射流使原料粉末变成超细粒子，然后冷却，使其转化成气溶胶状态喷涂在Ti基体上，通过控制喂料过程中Ti/Al2O3比例的连续变化，得到Ti/Al2O3梯度涂层，然后将所得涂层连同基体一起放入自制的特殊烧结炉中，利用温度梯度烧结。

梯度功能复合材料制备方法视频-气相沉积法

　　通过两种气相物质在反应器中均匀混合，在一定条件下发生化学反应，使生成的固相物质在基板上沉积以制备FGM。

　　然而，材料制备工艺的选取以及制备过程中各项参数的确定都不是随意的，必须建立在对复合体系特性的全面了解和对材料制备工艺、结构形成与性能三者之间关系的深入研究基础之上。