大家好,如果您还对功能梯度材料不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享功能梯度材料的知识,包括功能梯度材料特点的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
功能梯度材料不同于其他材料的特点
功能梯度材料不同于其他材料的特点介绍如下:
关键特点是控制界⾯的成分和组织连续变化,使材料的热应⼒⼤为缓和。
梯度功能材料(FunctionallyGradientMaterials,缩写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。
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渐变的涂层。
(2)梯度功能连接型,即是材料粘接在两个基体间的接缝,材料组成呈梯度变化。
(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。
梯度功能材料的主要种类
首先,现在梯度功能材料已经慢慢的越来越重要和流行,但是现在还没有对其具体专业的介绍,加之,此材料涉及到纳米材料,更是未来重要的新型材料.梯度功能材料的英文全拼有两种:
一是:functionallygradedmaterials,简称(FGM)的概念是由日本新野正之与平井敏雄等学者于1987年首先提出的,它是指一类组成结构和性能在材料厚度或长度方向连续或准连续变化的非均质复合材料(王志,李明玲,沈强,张联盟,武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070,济南大学材料科学与工程学院,济南250022)
二是:functionalgradientmaterials,是指材料的组成和结构从材料的某一方位一维二维或者三维)向另一方位连续地变化,使材料的性能和功能也呈现梯度变化的一种新型的功能性材料.(黄敬东,吴俊,王银平,黄清安.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072).
根据不同的分类标准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,生物、化学工程FGM,电子工程FGM等。
梯度功能材料的加工材料
目前最流行的Ti/Al2O3梯度材料
采用一定梯度复合技术制备的Al2O3系FGM组分从纯金属Ti端连续过渡到纯陶瓷Al2O3端,使材料既具有金属Ti的优良性能,又具有Al2O3陶瓷的良好的耐热、隔热、高强及高温抗氧化性,同时由于中间成分的连续变化,消除了材料中的宏观界面,整体材料表现出良好的热应力缓和特性,使之能在超高温、大温差、高速热流冲击等苛刻环境条件下使用,可望用做新一代航天飞机的机身、燃烧室内壁等以及涡轮发动机、高效燃气轮机等提供超高温耐热材料。
Al2O3系FGM制备技术探索FGM的制备技术种类非常多,但迄今为止,用于Al2O3系梯度功能材料制备的方法主要有以下几种。
关于功能梯度材料的内容到此结束,希望对大家有所帮助。