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功能梯度材料(FGM)应用领域广泛 国内研发热情较高

2023-09-23 17:56      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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功能梯度材料(FGM)应用领域广泛 国内研发热情较高

  随着研究深入,功能梯度材料制备工艺也趋于多样化,包括自蔓延高温合成法(SHS)、干式喷涂+温度梯度烧结法、离心铸造法、等离子喷涂法、液膜直接成法、薄膜浸渗成型法、颗粒共沉降法、气相沉积法、增材制造法(AM)等多种工艺。

  功能梯度材料具有空间渐变孔隙、连续变化组分以及独特的微观结构,在极端环境条件下,其能保持材料性能、避免零件失效。与传统复合材料相比,功能梯度材料具有可靠性高、性能稳定等优势,近年来,随着相关技术突破、下游需求升级,功能梯度材料应用领域不断扩展,目前已涉及到生物医学、能源、海洋、制药、石化、航空航天、半导体光电、国防军工、建筑、核工业等多个领域。

  随着应用领域扩展,功能梯度材料用量增长迅速,而传统制备工艺存在工序复杂、制备周期长、形貌难以控制等确定,难以满足可定制、形状复杂产品的制备需求。增材制造法可制造高度复杂的零件,是传统制造工艺的最佳替代方案,近年来,利用增材制造法制造功能梯度材料已成为国内外研发热点之一。

  根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年功能梯度材料(FGM)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,增材制造法可制造的功能梯度材料有陶瓷、塑料、金属、复合材料等,目前国内研究主要集中在金属/金属、金属/陶瓷等方面,包括钛基梯度合金、氧化锆基梯度功能材料等。我国功能梯度材料研发热情较高,相关研发院校或企业有华南理工大学、吉林大学、鑫精合、航天天马、中科院化学物理研究所等。

  功能梯度材料(FGM)又称为倾斜功能材料,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。功能梯度材料分类方式多,根据应用领域不同,功能梯度材料可分为核功能梯度材料、光学功能梯度材料、生物功能梯度材料、化学功能梯度材料等;根据梯度化因素不同,功能梯度材料又分为组成梯度变化型、结晶度梯度变化型、取向度梯度变化型、相形态梯度变化型等。

  新思界行业分析人士表示,作为新型功能材料,功能梯度材料性能独特,在航天、能源、生物医学、国防军工等领域应用广泛,在制造业升级背景下,功能梯度材料应用需求将进一步释放,行业发展前景广阔。功能梯度材料制造工艺多样,其中增材制造法优势明显,随着研究深入,增材制造法占比将进一步提升。

关键字: 增材制造 功能梯度材料