本文關(guān)鍵詞：功能梯度材料的設(shè)計(jì)與制備以及性能評價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第10卷第2期

Vol.10No.2

粉末冶金材料科學(xué)與工程

MaterialsScienceandEngineeringofPowderMetallurgy

2005年4月Apr.　2005

功能梯度材料的設(shè)計(jì)與制備以及性能評價(jià)

鄒儉鵬,阮建明,周忠誠,申雄軍,周智華

(中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙410083)

①

摘　要:闡述了功能梯度材料設(shè)計(jì)、制備及性能評價(jià)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并著重分析了功能梯度材料物性參數(shù)

預(yù)測模型、熱應(yīng)力模擬與計(jì)算、梯度組成分布優(yōu)化設(shè)計(jì)以及各種制備方法的優(yōu)劣對比,最后對功能梯度材料存在的問題及前景進(jìn)行了探討。同時(shí)指出,功能梯度材料性能評價(jià)需建立合適的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),隨著制備技術(shù)的不斷完善、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,功能梯度材料在材料科學(xué)中廣闊的應(yīng)用前景必將受到應(yīng)有的重視。鑒于功能梯度材料的制造方法具有很強(qiáng)的目的性、理論性、工藝性及實(shí)用性,研究宜從基礎(chǔ)入手,兼顧其它應(yīng)用技術(shù),廣泛開展橫向聯(lián)合,將基礎(chǔ)理論研究、材料設(shè)計(jì)、工藝制造及性能測試很好地結(jié)合,。

關(guān)鍵詞:功能梯度材料;熱應(yīng)力模擬;組成分布優(yōu)化;性能評價(jià)

中圖分類號(hào):TB333　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A　　　　1673)207810

Design,evaluationof

materials

ZOUJianRUANJian2ming,ZHOUZhong2cheng,SHENXiong2jun,ZHOUZhihua(StateKeyLaboratoryforPowdermetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Design,fabrication,propertyevaluation,currentsituationanddevelopmenttendencyoffunctionally

gradedmaterials(FGM)aresummarized.Physicalparameterforecastingmodel,thermalstresssimulatedcalcula2tion,gradientcomponentsdistributionoptimizationanddifferentkindsoffabricationmethodsofFGMsaread2dressedparticularly.Finally,questionsandprospectsofFGMsaregivensimultaneously.Furthermore,itispointedoutthatnovelFGMsystemwillbedevelopedaccordingtodifferentrequirementsandFGMapplicationswillbenotedinbroadmaterialsciencefieldwiththecontinuousperfectionoffabricatingtechniquesandtheenlargementofapply2ingdomain.SinceFGMpreparationhasstrongcharacteristicsofgoals,theories,technologiesandutilities,FGMre2searchesshouldstartfromgroundworkandincorporatewithotherapplyingtechniquessothatmaterialdesign,ma2terialpreparation,propertiesmeasurementcanbeperfectlymergedtogether.

Keywords:functionallygradedmaterials;thermalstresssimulation;componentdistributionoptimization;proper2

tyevaluation

　　功能梯度材料(Functionallygradientmateri2als,簡稱FGM)是指通過連續(xù)(或準(zhǔn)連續(xù))地改變兩種材料的結(jié)構(gòu)、組成、密度等因素,使其內(nèi)部界面減少乃至消失,從而得到能相應(yīng)于組成與結(jié)構(gòu)的變化而性能漸變的新型非均質(zhì)復(fù)合材料。構(gòu)成功能梯度材料的組成,顯微結(jié)構(gòu)(陶瓷、金屬、有機(jī)物和顯

①基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50174059)

微氣孔等)不僅是連續(xù)分布,而且是可控制的[13]。

目前有關(guān)梯度材料的研究內(nèi)容包括以下3個(gè)方面:(1)進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化;(2)通過一定的復(fù)合手段和控制方法來制備梯度材料;(3)通過性能評價(jià),以檢驗(yàn)和修正設(shè)計(jì)與制備過程中的技術(shù)參數(shù)和工藝條件。材料設(shè)計(jì)則是為FGM合成提供最

收稿日期:20040920;

修訂日期:20041018

作者簡介:鄒儉鵬(1976),男,講師,博士研究生,從事功能梯度材料與生物材料研究.電話:073128876644;E2mail:zoujp@mail.

(僅限于第一作者)

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