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材料领域的新葩:梯度材料

当代高新技术的飞跃发展,引起材料科学领域内的不断变革,使得各种适应高新技术发展的新材料应运而生。梯度材料正是适应了这种需要,成为材料领域绽开的一朵新葩。 $$  梯度功能材料的概念 $$  所谓梯度材料,严格意义上讲,应该称作“梯度功能复合材料”(FunctionallyGradientMaterials,简称FGM),又称倾斜功能材料。 $$  一般复合材料中分散相是均匀分布的,整体材料的性能是同一的,但是在有些情况下,人们常常希望同一件材料的两侧具有不同的性质或功能,又希望不同性能的两侧结合得完美,从而不至于在苛刻的使用条件下因性能不匹配而发生破坏。从航天飞机的推进系统中最有代表性的超音速燃烧冲压式发动机为例,燃烧气体的温度通常要超过2000℃,对燃烧室壁会产生强烈的热冲击;燃烧室壁的另一侧又要经受作为燃料的液氢的冷却作用,通常温度为-200℃左右。这样,燃烧室壁接触燃烧气体的一侧要承受极高的温度,接触液氢的一侧又要承受...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2003-04-11
《河北陶瓷》2001年01期
河北陶瓷

材料领域的新葩——梯度材料

当代高新技术的飞跃发展 ,引起材料科学领域内的不断变革 ,使得各种适应高新技术发展的新材料应运而生。梯度材料正是适应了这种需要 ,成为材料领域绽开的一朵新葩。1 梯度功能材料的概念所谓梯度材料 ,严格意义上讲 ,应该称作“梯度功能复合材料”(Functionally Gradient Mate -rials,简称FGM) ,又称倾斜功能材料。一般复合材料中分散相是均匀分布的 ,整体材料的性能是同一的 ,但是在有些情况下 ,人们常常希望同一件材料的两侧具有不同的性质或功能 ,又希望不同性能的两侧结合得完美 ,从而不至于在苛刻的使用条件下因性能不匹配而发生破坏。从航天飞机的推进系统中最有代表性的超音速燃烧冲压式发动机为例 ,燃烧气体的温度通常要超过 2 0 0 0℃ ,对燃烧室壁会产生强烈的热冲击 ;燃烧室壁的另一侧又要经受作为燃料的液氢的冷却作用 ,通常温度为 - 2 0 0℃左右。这样 ,燃烧室壁接触燃烧气体的一侧要承受极高的温...  (本文共1页) 阅读全文>>

《粉末冶金技术》2016年06期
粉末冶金技术

梯度材料

应该称作“梯度功能复合材料”(Functionally Gradient Mate-rials,简称FGM),又称倾斜功能材料。梯度材料的思路由来已久,古人很早就根据这种思路来炼铁,在日本出土的一把剑刃上,我们可以看到剑锋、刃部和主体的颜色是不同的,这说明它们的成分也是不同的。大自然早就把这个概念引入生物组织中了,例如,动物的骨头就是一种梯度结构,外部坚韧,内部疏松多孔。厨房使用的一把菜刀刀刃部需要硬度高的材料,而其他部位的材料则应...  (本文共1页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2015年S1期
稀有金属材料与工程

Y_2O_3-Nb/Y_2O_3复合梯度材料的研究

氧化钇具有优良的耐热、耐蚀和高温稳定等性能,被认为是一种理想的熔炼活性金属及其合金的坩埚材料。但是氧化钇陶瓷烧结温度高、抗热震性差,限制了它的进一步应用。为了改善氧化钇的应用,有两种方法可供借鉴。一种是把氧化钇做成涂层,但同时也面临由于氧化钇与基体材料热膨胀不匹配而导致的结合力不强的问题。另一种是在氧化钇中加入金属制成陶瓷-金属复合材料。陶瓷-金属复合材料具有单独陶瓷所不具有的优异性能,能极大地改善单独陶瓷的抗热震性。以氧化铝-金属复合材料为例,通过在氧化铝基陶瓷中加入钼、钨制成复合材料,将该复合材料加热到1000℃后快速冷至24℃,如此循环1000多次而材料不破坏[1]。但是陶瓷-金属复合材料中的金属有可能会溶入熔炼金属从而带来污染。本工作通过一次成形烧结的方法制备了Y2O3-Nb/Y2O3复合梯度材料,Y2O3涂层能避免溶入熔炼金属带来的污染。1.1实验原料和制备方法实验采用的原料是电熔氧化钇粉体和铌粉,其纯度均为99.9%...  (本文共3页) 阅读全文>>

《材料导报》2006年07期
材料导报

高分子梯度材料的制备研究

日本学者1987年提出[1]功能梯度材料这一概念,最先目标是研制用作新一代航天飞机的热应力缓和型超耐热材料。这种材料高温一侧是耐高温的陶瓷材料,低温一侧是具有高热传导的金属材料,从陶瓷部分到金属部分组成呈梯度过渡。目前,有关梯度材料的研究和应用主要局限于金属、陶瓷及其它无机小分子复合材料领域,高分子材料的梯度功能化研究的报道相对较少。高分子梯度材料是含聚合物的、结构或组成沿着某一方向逐渐变化的、从而导致材料性质也逐渐变化的一类新型复合材料。目前,高分子梯度功能材料可望广泛用于[2]:耐磨功能部件、建材、隔音与减振材料、电磁波屏蔽材料、复印机部件、光纤、透镜、人工脏器、人造血管、微波炉烹饪用容器、耐腐蚀材料化工设备结构材料等。尤其在医用材料、分离膜、涂料、粘接剂和降噪吸声阻尼材料领域,高分子梯度材料已开始得到广泛的应用。本文着重就近20年来高分子梯度材料的制备研究状况进行综述。1高分子梯度材料的类型高分子梯度材料类型可按不同的方法...  (本文共4页) 阅读全文>>

《高分子材料科学与工程》2005年03期
高分子材料科学与工程

聚丙烯/滑石粉平板状梯度材料的研究——(Ⅰ)制备及表征

梯度功能材料(简称FGM)是将两种或两种以上具有不同性质的原材料,通过特殊的复合技术控制材料内部的微观要素在某特定方向呈连续的梯度变化,从而使材料的宏观性能也在同一方向呈连续梯度变化的一种非均匀复合材料。FGM的概念由日本学者在20世纪80年代提出,首先在金属/陶瓷复合体系中得到应用,其主要目的是为宇宙航空领域提供超耐热材料,之后,这一概念逐渐被扩展到其它材料领域[1~4]。然而纵观梯度功能材料20余年的发展历史,发现有关聚合物梯度材料(简称PGM)的研究较少,而利用传统的聚合物加工技术和设备直接制备聚合物基梯度材料的研究还未见报道。本论文提出了一种利用传统的聚合物加工手段制备有机/无机复合梯度材料的新方法,并用此方法制备了平板状聚丙烯/滑石粉(PP/talc)梯度材料。1 实验部分1.1 原材料及主要设备聚丙烯(PP):牌号EPS302,熔体流动速率为4g/10min,齐鲁石化公司出品;滑石粉(Talc):2000mesh,北...  (本文共4页) 阅读全文>>