Functionally Graded Material

定义 Definition

Functionally graded material（功能梯度材料，常写作 FGM）：一种成分、组织或孔隙率等随空间位置连续变化的材料，使其性能（如强度、韧性、耐热性、导热性）呈梯度分布，以更好地适应热冲击、磨损或界面失配等工况。（也可见复数：functionally graded materials）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈfʌŋkʃənəli ˈɡreɪdɪd məˈtɪriəl/

例句 Examples

Functionally graded material is often used to reduce thermal stress in high-temperature parts.
功能梯度材料常用于降低高温部件中的热应力。

By designing a functionally graded material that transitions from ceramic to metal, engineers can combine heat resistance with toughness while minimizing interfacial cracking.
通过设计从陶瓷连续过渡到金属的功能梯度材料，工程师可以兼具耐热性与韧性，并尽量减少界面开裂。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：functionally（功能上）+ graded（呈梯度的/分级的）+ material（材料）。其核心概念是“材料性能按功能需求进行空间梯度设计”。这一研究方向在20世纪后期（尤其与高温结构、热障与先进制造相关的领域）逐渐系统化并被广泛使用。

相关词 Related Words

• Composite
• Gradient
• Ceramic
• Alloy
• Thermal Barrier Coating
• Microstructure
• Interfacial
• Additive Manufacturing

文献与作品 Literary / Notable Works

• Koizumi, M. (1993). *The concept of functionally graded materials.*（早期提出并系统阐释FGM概念的代表性论文/综述之一）
• Miyamoto, Y., Kaysser, W. A., Rabin, B. H., Kawasaki, A., & Ford, R. G. (Eds.). (1999). *Functionally Graded Materials: Design, Processing and Applications.*（FGM经典学术专著）
• Suresh, S., & Mortensen, A. (1998). *Fundamentals of Functionally Graded Materials.*（FGM基础理论与工程方法的权威书籍）