功能梯度材料就是逐漸地連續地改變兩種材料的組成和結構,使其內部組織及功能呈連續、平穩變化的非均質材料。如高速發動機不僅要耐高溫,且要承受很大的溫度梯度;生物材料要求具有強韌性和相容性等。為解決這類問題,研究開發了功能梯度材料(FGM)。
金屬-陶瓷構成的熱應力緩和功能材料可較好解決上述熱應力緩和問題,通常在高溫側壁用耐熱好的陶瓷材料,低溫側壁用導熱和強度好的金屬材料。從陶瓷側過渡到金屬側的過程,其耐熱性逐漸降低,力學性能緩慢升高。熱應力在材料的兩端均很小,其峰值在材料中部,因而具有緩和熱應力的功能。
功能梯度材料在宇航、原子能、醫學及生物工程上有望得到廣泛應用,而且其電磁特性和光學功能亦有廣泛的發展前景。
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