ZrO2—Ni功能梯度材料界面结构的研究

利用透射电镜和高分辨电子显微术研究了ＺｒＯ２－Ｎｉ功能梯度材料的界面形态与精细结构。结果表明，组元Ｎｉ和ＺｒＯ２以直接结合为主，无明显界面反应。ＺｒＯ２中ｔ／ｍ相界完全共格，存在大量界面结构台阶。     

功能梯度材料制备技术研究进展

航空航天、能源动力等领域高端装备对零部件在多元苛刻环境下的服役性能提出了极高要求,而功能梯度材料作为一种以功能、性能驱动为基础的先进材料,打破了原本耦合在一起的材料性能,允许其中一个或多个性能单独改善,并且使得关键零部件在不同部位具有不同功能与性能成为可能,目前已经展示出了极强的发展潜力。首先介绍了功能梯度材料的梯度特性以及优势,并概述了功能梯度材料的发展情况。其次探讨了目前常用的几种梯度制备技术,主要包括气相沉积、热喷涂、激光增材制造、粉末冶金以及离心铸造等,并针对目前研究热度较高的金属/金属、金属/陶瓷类梯度材料的研究进展进行了总结。最后指出了目前功能梯度材料制备中尚存的关键问题,并对功能梯度材料研究进行了展望。     

非对称HA/316L不锈钢梯度生物材料的制备与表征

采用干粉铺叠法和热压工艺制备了非对称HA/316L不锈钢功能梯度生物材料,并测定了其相对密度和抗弯强度,采用X射线衍射仪、扫描电镜、金相显微分析技术等对材料进行了物相和显微组织分析.结果表明:非对称HA-316L不锈钢生物FGM在宏观上呈现明显的梯度分布,微观上则各成分分布连续、均匀,各梯度层之间没有明显的宏观界面,界面结合紧密;随着316L不锈钢含量的增大,材料的相对密度增加,抗弯强度提高,平均抗弯强度达450 MPa左右,体现出FGM的热应力缓和行为;此外,在生物FGM中,HA和316L不锈钢两相在热压过程中发生了不同程度的固溶,表明HA和316L不锈钢能够形成好的结合.     

离心成型法制备A12O3/Ni功能梯度材料及性能表征

用离心成型法制备了A12O3/Ni功能梯度材料，并研究了料浆调制工艺、制备参数和梯度材料的力学性能。结果表明，良好的料浆的最佳流动性配比为粘结剂（聚乙二醇）含量为2mass％、固相含量为63v01．％、球磨时间为36h。经离心成型一真空烧结（1400℃，2h）可获得致密、组元宏观连续过渡的A12O3/Ni梯度材料。该复合材料孔隙率低，力学性能好，抗弯强度可达321MPa。     

正在兴起的功能梯度材料

在高新技术产业日益发展的情况下,一种新奇的功能梯度材料也随之应运而生,并为人类社会的发展做出了积极贡献。     

离心成型法制备Al2O3/Ni功能梯度材料及性能表征

用离心成型法制备了Al2O3/Ni功能梯度材料,并研究了料浆调制工艺、制备参数和梯度材料的力学性能.结果表明,良好的料浆的最佳流动性配比为粘结剂(聚乙二醇)含量为2 mass%、固相含量为63 vol.%、球磨时间为36 h.经离心成型-真空烧结(1400℃,2 h)可获得致密、组元宏观连续过渡的Al2O3/Ni梯度材料.该复合材料孔隙率低,力学性能好,抗弯强度可达321 MPa.     

钨—钼梯度功能材料的显微结构

自从梯度功能材料(FGM)的概念提出以后,全世界范围内对这种先进材料各种不同的应用做了大量的研究工作。FGM也能应用到动态高压技术中。震动技术为高压和高拉伸速率下材料性能的试验特征提供了特殊的能力。最近,已有关于梯度密度层材料在高压技术中应用的报道。但在报道中只是将一系列的薄板结合来制备梯度密度材料,如钽、铜、钛、铝、镁和TPX-塑料,因此层结构材料的密度在厚度方向上增加幅度很大。如果利用具有连续或半连续密度变化的材料将可能产生良好的效果。日本学者R. Tu等人报道了梯度材料Al-Cu系FGM的制备,这种具有中等…     

W/Cu功能梯度材料的制备及应用

W/Cu功能梯度材料性能优异应用广泛,以W/Cu功能梯度材料的制备方法为研究对象,探讨不同制备方法存在的优缺点,包括熔渗法、粉末冶金法及等离子喷涂法。作为等离子体材料应与等离子体相适应,耐热冲蚀。在电子领域中,其一侧应满足与基板的封接问题,另一侧满足高导热、低热膨胀系数的要求。目前虽然研发出多种新工艺、新技术,但需进一步了解其控制因素及影响机理,另外每种工艺适用范围比较小,需开发高效、低成本、适用广、易控制的制造工艺。     

梯度功能材料的制备及其应用研究的新进展

综述了梯度功能材料9FGM）的新近研究和应用进展，重点介绍了其制备方法及其在工程领域的典型应用。     

功能梯度材料的制备方法与性能评价

梯度功能材料(FGM)是指材料的组分沿厚度方向连续变化.从而使材料性能也呈梯度变化的一种新型材料.列举了多种FGM的制备方法,分析了FGM的热震、压缩等性能及实验手段,展望了FGM新的发展方向.     

MBE方法制备高致密W-Cu梯度功能材料的研究

采用多坯料挤压法结合粒度配比、热压固相烧结法制备了3层W-Cu梯度功能材料,并对微观组织及性能进行了分析.结果表明:多坯料挤压法制备的3层坯体,层与层之间结合紧密,各层形状规整、厚度均匀;热压固相烧结后可得到近全致密的W-Cu梯度材料,层与层之间的界面位置清晰,组织结构致密,成分分布保持为最初的梯度设计结果,各层中Cu相形成了理想的网络结构,W颗粒镶嵌在网状结构中;封接层、中间层、散热层的相对密度分别达到98.3%、99.3%和99.9%,硬度分别为91.3、93.6和74.0 HRB.在室温～100 ℃范围内,封接层的热膨胀系数为6.97×10-6/℃,可实现与BeO基板材料良好的热匹配.     

HA/316L粉非对称生物FGM的微观组织与增韧机制

采用热压工艺制备了HA／316L粉非对称生物功能梯度材料（FGM）。HA／316L粉非对称生物FGM在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各成分分布均匀、弥散。在各梯度层内部及界面都没有裂纹及大孔洞出现,界面结合紧密。随着316L粉的含量增加,韧窝的数量逐渐增加,韧窝形貌由浅变深,边缘由尖锐逐渐变得圆滑,表明材料由脆性断裂向韧性断裂转化。纯HA梯度层为典型的脆性断裂,HA80／316L和HA60／316L梯度层表现为典型的晶间断裂,HA40／316L和HA20／316L梯度层断裂性质为晶间断裂中掺杂有韧性断裂,而316L梯度层则表现为典型的韧性断裂。316L粉的加入改变了HA／316L粉生物FGM各梯度层的断裂方式,从而提高了材料的力学性能。从整体上而言,HA／316L粉生物FGM主要增韧机制包括层间裂纹偏转增韧与裂纹偏转增韧。     

功能梯度材料的弹性断裂分析

功能梯度材料是一种新型材料，其特点是组分、结构和物性参数都呈梯度变化。功能梯度材料的断裂分析属于非均匀材料断裂力学的范畴。结合最新的研究成果，从裂纹尖端渐近场、应力强度因子、断裂失效准则和动态断裂问题4个方面，全面阐述了功能梯度材料弹性断裂分析的研究方法、进展和卡要结论。特别是给出了类似于均匀材料Williams解的功能梯度材料裂纹尖端应力场，明确反映出了材料非均匀性对裂纹尖端应力场结构的影响。该解具有普遍的意义，可以作为功能梯度材料数值和实验方法（如边界配位法和高阶近似法）的基础。     

功能梯度材料涂层制备技术的研究进展

综述了功能梯度材料涂层的主要制备技术和性能研究的现状,分析了功能梯度材料涂层目前的应用范围,并对其未来的应用领域作了展望.     

SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能

通过金相观察、力学性能和耐晶间腐蚀性能试验，研究了SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能。结果表明，接头的抗拉强度不低于母材，而且塑性良好。焊缝为奥氏体组织，呈较为粗大的柱状晶形态，且与母材熔合良好；过热区的晶粒长大不严重。焊态时，焊接接头的腐蚀速率与母材相当，经敏化处理，接头的腐蚀速率大大增加。     

用放电烧结法制造Ni/Al2O3系梯度功能材料

Ｃｕ/Ａｌ2 Ｏ3 系对称型梯度功能材料是上世纪 90年代后期开发的一种直接发电系统适用的热电变换元件 ,这种材料可用放电等离子烧结法制取 ,对其生产工艺的控制要求很严。日本东北大学新近又对Ｎｉ/Ａｌ2 Ｏ3 系进行了研究 ,研究了采用镍取代铜进行固相烧结的可能性 ,通过组织控制制取Ｎｉ/Ａｌ2 Ｏ3/Ｎｉ系对称型梯度功能材料作为热电变换元件的特性。研究用原料粉是平均粒径为 0 15和 0 2 μｍ的Ａｌ2 Ｏ3 粉 ,平均粒径 2～ 3μｍ的镍粉。所用原料粉是用氢气氛中还原后的镍粉按规定比例配比后置于湿式球磨机中混合 2 4ｈ后干燥。把粉末…     

SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能

通过金相观察、力学性能和耐晶间腐蚀性能试验,研究了SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能。结果表明,接头的抗拉强度不低于母材,而且塑性良好。焊缝为奥氏体组织,呈较为粗大的柱状晶形态,且与母材熔合良好;过热区的晶粒长大不严重。焊态时,焊接接头的腐蚀速率与母材相当,经敏化处理,接头的腐蚀速率大大增加。     

Fabrication of complex-shaped Y-TZP/Al2O3 nanocomposites

Gelcasting is a very useful technique for producing ceramic green parts with complex shapes. Although it has been successfully applied to ceramic systems consisting of micron size powders, there is little report on gelcasting of ceramics containing nanoparticles. In this work, ceramic system with nano-size ZrO₂–Y₂O₃–A1₂O₃ powders (30–40 nm in size) have been successfully gelcast to form complex-shaped parts. After pressureless-sintering, the Y-TZP/Al₂O₃ nanocomposites with an average grain size of 220 nm are successfully fabricated.