功能梯度材料，梯度功能材料的介绍

1，梯度功能材料的介绍

梯度功能材料由于本身具有优异的性能以及它所体现出的新颖的材料设计思想，一经提出，立即引起世界各国材料科学工作者的高度重视并对其展开研究，迄今为止，已探索出一些基本的研究方法并制备出许多体系的梯度功能材料Ti/Al2O3是其中的一种。

梯度功能材料的介绍

2，什麽是功能梯度材料

梯度的解释考虑一个温度由一个向量场\phi给出的房间，这样每一个点(x, y,z)其温度是\phi(x,y,z)。我们将假设温度不随时间改变。然后，在房间的每一点，该点的梯度将显示变热最快的方向。梯度的大小将表示在该方向上变热的速度。考虑一座高度在(x, y)点是H(x, y)的山。H在一点的梯度是在该点坡度（或者说斜度）最陡的方向。梯度的大小告诉我们坡度到底有多陡。梯度也可以告诉我们一个数量在不是最快变化方向的其他方向的变化速度。再次考虑山坡的例子。可以有条直接上山的路其坡度是最大的，则其坡度是梯度的大小。也可以有一条和上坡方向成一个角度的路，例如投影在水平面上是60°角。则，若最陡的坡度是40%，这条路的坡度小一点，是20%，也就是 40%乘以60°的余弦。这个现象可以如下数学的表示。山的高度函数H的梯度点积一个单位向量给出了表面在该向量的方向上的斜率。这称为方向导数。

什麽是功能梯度材料

3，梯度功能材料的组成结构

从材料的结构角度来看，梯度功能材料与均一材料、复合材料不同。它是选用两种（或多种）性能不同的材料，通过连续地改变这两种（或多种）材料的组成和结构，使其界面消失导致材料的性能随着材料的组成和结构的变化而缓慢变化，形成梯度功能材料。关于FGM 的特点，可以从材料的组合方式来看，FGM可分为金属/合金，金属/ 非金属，非金属/陶瓷、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等多种组合方式，因此可以获得多种特殊功能的材料。这是FGM的一大特点，FGM的特点也可以从材料的组成的变化来看，FGM可分为（1）梯度功能涂覆型，即在基体材料上形成组成渐变的涂层。（2）梯度功能连接型,即是粘接在两个基体间的接缝组成呈梯度变化。（3）梯度功能整体型，即是材料的组成从一侧向另一侧呈梯度渐变的结构材料。因而，可以说FGM具有巨大的应用潜力，这是FGM的另一大特点。

梯度功能材料由于本身具有优异的性能以及它所体现出的新颖的材料设计思想，一经提出，立即引起世界各国材料科学工作者的高度重视并对其展开研究，迄今为止，已探索出一些基本的研究方法并制备出许多体系的梯度功能材料ti/al2o3是其中的一种。

梯度功能材料的组成结构