Malzemeler; Fonksiyonel Gradient (functional gradient materials)

Fonksiyonel gradient (dereceli) malzemeler (FGM), kompozitler veya tek-faz malzemelerdir; fonksiyonal özellikleri, partikül, film veya kütle (bulk) bir numunenin en az bir boyutunda düzgün veya aniden değişir.

Fonksiyonel gradyan malzemeler (FGM), çok farklı fizikokimyasal özellikleri olan malzemeleri mekanik olarak birleştirerek (joining) elde edilebilir; örneğin cam ve metalin lehimlenmesi gibi. Kural olarak, bir FGM'nin özelliklerinde bir değişiklik, malzemenin kimyasal bileşiminin veya fiziksel yapısının uygun bir değişimi ile ilişkilidir. Bu malzemeler değişken kompozisyona sahip malzemelerle tabaka-tabaka kaplamayla veya farklı kompozisyona sahip birkaç plakanın veya tabletlerin sinterlenmesi (eritme, kaynak) yoluyla üretilebilir. Malzeme özelliklerinin bir gradienti, çapraz bağlanma derecesinin (polimerler için) ve yüzey boyunca, mesela, modifikasyon derecesinin değiştirilmesiyle yaratılabilir. Bu özelliklerin düzgün bir şekilde değiştirilmesi, özelliklerin düzgün bir şekilde değişmesine yol açar ve düzensiz değişiklikler, özelliklerin kompozisyona veya yapıya bağımlılığının düzensiz bir biçimde karşılık geldiğini gösterir.

Fonksiyonel gradyan malzemeler çeşitli şekillerde sınıflandırılabirlir;

1. Yapıya göre; sürekli yapılı FGM ve süreksiz (tabakalı) FGM. (Şekil)

2. Üretim prosesine göre; ince FGM (fiziksel buhar depozisyon, kimyasal buhar depozisyon, self-çoğalma tüksek sıcaklık sentez, v.s.), bulk FGM (toz metalürji tennikler, santrifüjel dökme, v.s).




Malzeme derecelendirmesi (gradation) kavramının şematik diyagramı