梯度功能材料研究论文

梯度功能材料讨论论文 摘 要 : 本 文 介 绍 了 梯 度 功 能 材 料(functionallygradedmaterials 简写为 FGM)的基本概念、分类、性质和制备方法的基本原理,综述了国内外 FGM 的讨论和应用现状,提出了 FGM 在应用方面尚需解决的一些问题，并展望了梯度功能材料的进展前景与方向。 关键词:梯度功能材料,复合材料,讨论进展 Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent. Keywords:FGM；composite；theAdvance 0 引言 信息、能源、材料是现代科学技术和社会进展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的进展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与讨论是材料科学进展的先导,是 21 世纪高科技领域的基石。 近年来,材料科学获得了突飞猛进的进展[1]。究其原因,一方面是各个学科的交叉渗透引入了新理论、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而 FGM 即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料，这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”，“轻质化”，“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2]，并且它也可广泛用于其它领域，所以它是近年来在材料科学中涌现出的讨论热点之一。 1FGM 概念的提出 当代航天飞机等高新技术的进展，对材料性能的要求越来越苛刻。例如：当航天飞机往返大气层，飞行速度超过 25 个马赫数，其表面温度高达 2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃，燃烧室的热流量大于 5MW/m2,其空气入口的前端热通量达 5MW/m2.对于如此大的热量必须实行冷却措施，一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂，此时燃烧室内外要承受高达1000K 以上的温差,传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采纳多相复合材料,如金属基陶瓷涂层材料,由于各相的热胀系数和热应力的差别较大,很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象，其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件...