功能梯度材料制备工艺及研究进展

功能梯度材料是由日本首先提出的一种新型复合材料,是指由不同性能的材料沿厚度方向连续变化,从而使材料的特性在空间上呈连续梯度变化的一种新型可设计材料,由于其结构和性能的优异特性,使其成为材料领域的研究热点之一。对功能梯度材料的概念及产生背景进行了综述,重点阐述了功能梯度材料的各种制备技术原理和特点,对国内外近十年来功能梯度材料的研究成果进行了介绍,并对功能梯度材料的发展趋势及前景作了展望,提出了功能梯度材料进一步发展的方向。     

细晶粒金属陶瓷制备技术的研究进展

对国内外近年来有关细晶粒金属陶瓷制备技术的研究成果进行了总结和分析，主要介绍了混料技术，烧结技术、晶粒长大抑制剂的种类和加入方法对材料晶粒度及组织、性能的影响，以及新的工艺方法抑制晶粒长大的机理，指出了细晶粒金属陶瓷制备技术未来的发展方向。     

热等静压制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压（HIP）技术制备了Ti（C,N）基金属陶瓷功能梯度材料,对热等静压氮化处理前后的组织结构、硬度以及密度变化作了比较分析。结果表明：HIP技术能在金属陶瓷表面形成硬质薄膜,表面硬度提高,并且硬度由表及里逐渐减小,这是由于高温高压氮化处理使材料中的孔洞闭合,微裂纹和缺陷的减少使得材料性能显著提高。     

梯度功能材料的制备与性能评价

梯度功能材料（FGM）是组分和性能呈连续变化的先进材料,FGM的制备方法与性能评价对其优化设计具有重要意义。对FGM的制备方法与性能评价进行了综述,详细分析了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试验手段,最后指出了FGM性能评价和制备的发展方向。     

梯度功能材料的研究进展

梯度功能材料(FGM)自二十世纪八十年代作为一种新型功能材料出现以来，得到了迅速发展。本文介绍了FGM的概念及其开发背景；综述了近年来FGM在设计、制备以及性能评价方面的研究现状；最后对FGM的发展前景作了展望。     

功能梯度材料的研究动态

功能梯度材料是一种新型复合材料，它的两侧由不同性能的材料组成，而中间部分的结构是以原子、分子级连续变化，从而消除了不同材料结合的性能不匹配因素。本文介绍了功能梯度材料的概念和开发背景，着重论述了功能梯度材料在材料设计、制备和性能评价方面的研究现状及其应用前景。     

梯度功能材料的研究进展

梯度功能材料(FGM)自二十世纪八十年代作为一种新型功能材料出现以来,得到了迅速发展。本文介绍了FGM的概念及其开发背景;综述了近年来FGM在设计、制备以及性能评价方面的研究现状;最后对FGM的发展前景作了展望。     

真空熔烧法制备功能梯度材料

阐述了功能梯度材料的概念和主要制备方法。重点介绍了采用真空熔烧法制备功能梯度材料,该方法所得涂层结合强度高、耐蚀、耐磨性好,具有广阔的应用前景。     

熔融沉积技术制备高分子功能梯度材料研究现状及展望

在高分子功能梯度材料制备工艺中,熔融沉积技术可通过精确控制进料速度实现复杂结构的三维梯度分布,为制备高分子梯度材料提供了一种更为便捷的新方法。文中简要介绍了高分子梯度材料的概念、性质、种类及应用,着重阐述了熔融沉积技术制备梯度材料工艺的基本原理及分类,总结了国内外采用熔融沉积技术制备高分子梯度材料的研究进展,最后对未来高分子功能梯度材料研究方向与发展前景提出了展望。     

采用真空熔烧法制备功能梯度材料的研究

阐述了功能梯度材料的概念和主要制备方法。重点介绍了采用真空熔烧法制备功能梯度材料的原理、特点及应用。用该方法所得涂层结合强度高，耐蚀、耐磨、抗高温氧化性及抗热疲劳性好，具有广阔的应用前景。     

硬质金属材料高速切削加工研究

在介绍高速切削技术的特点及其应用的基础上对硬质金属材料高速切削的切削参数和工艺进行了研究和探讨。     

金属-陶瓷梯度功能材料在内燃机上的应用研究

在内燃机运动摩擦副上采用等离子体化学气相沉积技术,形成金属-陶瓷梯度功能材料,以BN492QA汽油发动机为样机,研究了金属-陶瓷梯度功能材料对发动机性能的影响。结果表明：内燃机滑动摩擦零件的表面采用金属-陶瓷梯度功能材料后,显著改善了发动机的润滑性、耐磨性和密封性,发动机的动力性、经济性均得到明显改善。     

梯度功能陶瓷刀具 FG-2 的切削性能及损坏特征

采用粉末冶金工艺研制成功具备优异力学性能的双向分布梯度功能陶瓷刀具材料ＦＧ┐２,并结合实际生产对ＦＧ┐２刀具与普通陶瓷刀具ＳＧ┐４进行了切削对比试验。结果表明,加工精锻锥齿轮端面时,ＦＧ┐２的寿命比ＳＧ┐４提高１．５倍;加工柴油机进气阀斜面时,ＦＧ┐２的寿命比ＳＧ┐４提高１倍以上。ＦＧ┐２刀具在切削中表现出很强的自砺性。     

梯度功能材料及其在机械工程中的应用

阐述了梯度功能材料的进展、优化设计及制备方法。由于梯度功能材料独特的优良性能使其应用领域逐渐扩展到机械工程的结构材料中,如自润滑滑动轴承、硬质合金刀具、耐磨耐蚀涂层材料等,实现梯度化能使其性能及使用寿命显著提高。     

梯度功能陶瓷刀具切削应力场的有限元分析

本文首次建立了梯度功能陶瓷刀具的切削模型,并通过对不同梯度分布的陶瓷刀具有相同切削载荷下的切削应力场有限元分析,得出了最优化的梯度分布指数。     

梯度功能陶瓷刀具切削应力场的有限元分析

梯度功能陶瓷刀具的切削性能与梯度的分布形式直接相关。本文首次建立了梯度功能陶瓷刀具的切削模型,并通过对不同梯度分布的陶瓷刀具在相同切削载荷下的切削应力场有限元分析,得出了最优化的梯度分布指数。     

功能梯度材料快速成形过程建模与控制

在三坐标雕刻机上开发出一种功能梯度材料增材制造装置,在低于水的凝固点温度下,将两种材料的水基膏体以一定比例进行挤出沉积,形成梯度材料零件。在该三维零件沉积成形过程中,配置好的材料不可避免地会存在结块和气泡现象,当结块分解或气泡释放时,会导致沉积过程中的挤压力不断变化,使得成形过程不稳定,成形零件质量差。在分析三维梯度材料沉积成形过程的干扰因素的基础上,通过实验建立了沉积过程中挤压力的动态模型,采用最小二乘方法进行系统辨识,完成了最小方差自适应挤压力控制器的设计,并用两种不同颜色的腻子粉（CaCO3）进行实验,验证了功能梯度材料快速沉积原理的可行性和控制器的有效性。     

梯度功能陶瓷刀具切削淬硬钢的研究

在国内首先研制成功梯度功能陶瓷刀具材料FG-1，并研究了该刀具车削淬硬工具钢T10A的切削性能及耐磨性。结果表明，FG－1具备优异的物理力学性能：在低速切削条件下，FG－1与普通陶瓷刀具LT55及SG－4的耐磨性相差不大；而随着切削速度的提高，FG-1的性能明显优于LT55和SG－4刀具。其原因是刀具材料成分的梯度组成发挥了缓解热应力的作用。