虚拟仪器技术在梯度材料制备实验中的应用

虚拟仪器是未来仪器发展的一个方向。在吸收现有虚拟仪器技术成果的基础上 ,进行了虚拟仪器技术在梯度材料制备实验中的应用研究。提出了梯度材料制备实验虚拟化实现的实验模型 ,并进行了相应的软件开发 ,实例证明效果较好     

离心铸造铝-铬自生梯度复合材料梯度结构研究

为获得具有较好梯度结构的梯度功能材料，提出并采用了一种新的离心力一多孔金属中间层法制备铝—铬自生(in-suit)梯度复合材料，进行了制备过程的实验研究，主要内容包括：工艺(材料)设计、正交实验主体、数据处理及结果分析等．重点进行了工艺参数对梯度结构影响的分析，实验结果表明，在离心转速、中间层厚度、预热温度、金属温度4个工艺参数中，中间层的板差为次大值，表明中间层的存在对梯度结构的形成有较大的贡献．     

功能梯度材料的数字散斑相关方法实验研究

利用数字散斑相关方法对功能梯度材料I型静态断裂特性进行实验研究,并利用有限元软件进行数值模拟.首先通过在环氧树脂中添加玻璃微珠,利用重力沉降法制备功能梯度材料试件.为对比材料梯度对静态断裂行为的影响,准备了三种梯度变化规律的试件.然后对功能梯度材料试件进行3点弯曲实验,通过CCD采集试件散斑场,利用数字散斑相关方法计算应力强度因子.通过与有限元模拟结果进行对比,验证了实验结果的正确性.最后分析不同梯度变化规律对材料断裂性能的影响,证明材料弹性梯度对位于弹性模量较小边的静态裂纹具有保护作用.     

W-Mo-Ti功能梯度材料的断口形貌研究

目前，金属-金属功能梯度材料的研究开发是材料科学领域的一大热点，但对采用共沉降法制备的金属-金属功能梯度材料微观组织的研究还很少，因而对此种功能梯度材料进行显微分析显得尤为重要．采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)，对共沉降法制备的W—Mo—Ti系功能梯度材料的显微组织、断口形貌进行了较详细的研究．     

功能梯度材料的研究现状及应用

为了对功能梯度材料的发展趋势进行探讨，从功能梯度材料的概念、性质、开发背景、研究现状（包括材料设计、材料制备、材料性能评价）以及在航天、核领域、生物医学、化学、电磁、民用建筑等方面的广泛应用．对功能梯度材料以后的发展趋势进行了简单的预测．同时指出，功能梯度材料的研究应将基础理论研究同工艺制造及性能评价结合起来，以促进梯度材料技术更快发展．     

功能梯度材料的进展

功能梯度材料是一种新型复合材料，介绍了功能梯度材料的概念，制备工艺，应用领域，设计方法及其特征评价，并讨论了功能梯度材料研究的主要方面。     

梯度功能材料的梯度设计与应力分析

采用有限元分析软件,对316L/ZrO2层状复合材料和不同层数的梯度功能材料进行了热应力和拉应力分析,为实验制备316L/ZrO2梯度功能材料确定了最佳梯度层数。结果表明:热工作时温度在梯度功能材料内部是逐层过渡的;梯度功能材料有良好的应力缓和能力;随着层数的增加,热应力缓和能力和抗拉伸能力越来越强,当层数增至五层时,材料内部产生的拉应力不再递减,稍有增加,经综合分析确定了材料的最佳梯度层数为四层。     

Al2O3/Cu梯度复合材料的制备及磨损性能研究

采用粉末冶金方法制备了Al2O3/Cu梯度复合材料.用金相显微镜、扫描电镜以及进行磨损实验研究了梯度复合材料的显微组织、磨损机理和相对耐磨性.结果表明:梯度材料基体连续,层间没有界面,组织呈梯度分布;梯度复合材料的耐磨性优于铜基体材料;梯度复合材料的磨损机理是微切削磨损、表层剥落和磨粒磨损的综合作用.     

金属－陶瓷梯度材料的弹性和弹塑性设计

系统研究了金属－陶瓷梯度材料在不同组成分布情况下的制备热应力分布规律和特征，提出了优化梯度材料组成和控制梯度材料破坏的方法，考虑了弹性和弹塑性二种设计方法，讨论了二种设计方法的特点和不同，结果表明，对于由韧性金属和陶瓷合成的梯度材料，弹塑性设计比弹性设计更为合理。     

金属—陶瓷梯度材料的弹性和弹塑性设计

系统研究了金属－陶瓷梯度材料在不同组成分布情况下的制备热应力分布规律和特征，提出了优化梯度材料组成和控制梯度材料破坏的方法，考虑了弹性和弹塑性二种设计方法，讨论了二种设计方法的特点和不同，结果表明，对于由韧性金属和陶瓷合成的梯度材料，弹塑性设计比弹性设计更为合理。     

梯度功能高分子材料的研究

概括了国内外梯度功能高分子材料的研究近况，介绍了高分子梯度结构的类型、溶液扩散制备法、高分子梯度结构表征方法、形成机理、材料特性和应用等。     

等离子喷涂梯度涂层的显微组织结构和性能

针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度涂层，对其性能与显微组织结构进行了研究．抗热震实验结果表明，梯度涂层具有较高的结合强度．金相显微观测结果表明，梯度热障层结构致密，由基体至涂层表面。形成5种无宏观结合界面的成分呈梯度变化的组织结构．     

金属－陶瓷梯度材料的热应力分析

分析了金属－陶瓷梯度材料的微观结构特征，并用Ｅｓｈｅｌｂｙ等效原理和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ平均场理论导出了梯度材料性能预测的三相理论公式．在对性能预测的基础上，用有限元法计算了ＭｇＯ／Ｎｉ梯度材料体系的制备热应力；得到了一些有意义的结论．     

功能梯度材料的发展,制备方法与应用前景综述

功能梯度材料是一种新型的功能材料,本文对功能梯度材料的发展,制备方法广泛的应用与前景进行了概要的介绍     

梯度互穿网络聚合物增韧环氧树脂的研究

采用梯度IPNs方法对环氧进行增韧改性，提出一种新的数学模型描述梯度材料中梯度组分的分布，并采用逐层浇筑的方法制备了不同层数的EP／PU梯度互穿网络聚合物（IPNs）材料，通过冲击强度和拉伸强度评价其对环氧的增韧结果，并与普通IPNs的增韧效果进行了对比。研究结果表明梯度层数越多，增韧效果越好，当梯度层数超过7层后，增韧效果变化不大。增韧效果最好的7层梯度IPNs使环氧的冲击强度提高约3倍，普通IPNs仪提高约2倍．     

梯度功能材料的性能评价研究

梯度功能材料(FGM)是组成和性能呈连续变化的先进材料。FGM的性能评价是设计和制备优质FGM的重要内容。在此详细叙述了当前FGM的力学性能、热震性能、压缩性能和热处理性能的评价方法及实验手段，提出了FGM性能评价的发展方向。     

阻抗梯度变化介质的声学特性

阻抗梯度变化介质是从多层复合介质领域脱颖而出的一种声学介质,它是通过选取具有不同特征阻抗的材料,从阻抗匹配的角度组成特性阻抗成梯度变化的介质,从而获得更好的声学性能。针对水中声学介质的声传播问题,建立了阻抗梯度变化介质中的声传播模型,对其声学特性进行了研究,推导了阻抗梯度变化介质的反射、吸声系数的计算公式。通过仿真计算,将阻抗梯度变化介质与传统均匀介质的声学性能相对比,讨论离散计算中介质层数的选取原则。制备了阻抗梯度变化介质,进行了水下声学性能测量实验,实验结果表明:实验介质的阻抗具有良好的连续性分布能够满足实验要求,测量结果验证了阻抗梯度变化介质更小的反射系数和更大的吸声系数,为阻抗梯度变化介质在水声工程中的应用提供了理论依据。     

化学气相沉积技术的研究及在无机材料制备中的应用进展（续完）

在上期中对化学气相沉积（ＣＶＤ）技术的基本原理、特点等进行了论述［１］。本文对化学气相沉积（ＣＶＤ）技术在无机材料的合成与制备中的应用，尤其是在制备金刚石薄膜及最近几年发展起来的梯度功能材料方面的应用进行了阐述；对ＣＶＤ技术在材料制备应用方面的发展趋势及所面临的课题也进行了简要论述。     

化学气相沉积技术的研究及在无机材料制备中的应用进展（续完）

在上期中对化学气相沉积（ＣＶＤ）技术的基本原理、特点等进行了论述。本文对化学气相沉积（ＣＶＤ）技术在无机材料的合成与制备中的应用，尤其是在制备金刚石薄膜及最近几年发展起来的梯度功能材料方面的应用进行了阐述；对ＣＶＤ技术在材料制备应用方面的发展趋势及所面临的课题也进行了简要论述。     

虚拟仪器在测试技术实验中的应用

随着虚拟仪器技术的发展，虚拟仪器在实验中的应用日益广泛。以悬臂梁固有频率的测量为例，将虚拟仪器技术应用于测试技术实验，设计了基于虚拟仪器的实验仪器系统，详细介绍了系统硬件、软件的构成，开发了基于LabVIEW的测量程序，增强了实验的实用性与趣味性，提高了实验的准确性，取得了较好的效果。