傾斜機能材料（読み）けいしゃきのうざいりょう（英語表記）functionally gradient materials

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

傾斜機能材料
けいしゃきのうざいりょう
functionally gradient materials

温度，応力，化学的環境等の相異なる環境の境界/圧力バウンダリーとしての役割を期待されている材料で，表と裏で組成・特性がまったく異なる機能材料。一定の厚みを持ち，組成が厚み方向に連続的に変化しているのがポイント。バイメタルのように異種材料を強引に張り合わせた材料の界面は，熱，機械的な力などが加わると，接合面に無理な力がかかり破壊してしまうが，境目をなくしてしまうことによって，この問題を解消する。核融合炉第一壁材料，核燃料被覆管材料スペースプレーンの機体材料などとして期待されている。大気圏を飛行する際に機体は高い耐熱性と優れた機械強度を同時に要求されるが，外側が耐熱性セラミックス，内側が高強度金属の傾斜機能材料を作れれば短時間の使用には耐えられるわけである。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

化学辞典 第2版

傾斜機能材料
ケイシャキノウザイリョウ
functionally graded materials

多くの材料は単一の物質，または多くの物質が複合化したものから構築されており，異なる物質を混合したり，張り合わせたりした材料では，異なる物質材料界面において，物性や機能が不連続に変化してしまう．そこで，材料を構築している組成を連続的に変化させ，機能性を連続的に制御した材料を傾斜機能材料という．たとえば，セラミックス材料から金属材料まで連続的に組成を変化させた傾斜機能材料では，熱膨張率，絶縁性，高靱性，耐酸化性などが制御できる．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

百科事典マイペディア

傾斜機能材料【けいしゃきのうざいりょう】

組成や性質が厚み方向に連続的に変化する材料。異種の材料を張り合わせることなく，表と裏とで性質や組成が異なるようにしてあることがポイント。金属とセラミックスとの比を連続的に変化させた金属‐セラミックス系耐熱材料が有望視されている。宇宙船用の耐熱材料開発のため，日本で基本概念が生まれた新素材。

出典　株式会社平凡社

日本大百科全書(ニッポニカ)

傾斜機能材料
けいしゃきのうざいりょう
graded function materials

表から裏にいくにしたがって徐々に原子・分子レベルにおける性質が変化し、表と裏でまったく性質が異なる材料。表が酸化ジルコニウムで裏がニッケルの組み合わせの新材料などを大手鉄鋼会社などが開発している。複合材料を上回る性能をもつ材料としてスペースシャトルの外壁などの航空宇宙分野や、医療、核融合などへの利用が期待されている。

［編集部］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

知恵蔵

傾斜機能材料

表面と中身が金属とセラミックスのように全く異なる性質を持ち、表面に垂直な方向で、金属とセラミックスの性質の割合が、連続的に変化しているような材料。ロケットが大気圏に突入した際に、ロケットの外部表面を高温度から守るために、熱膨張率の大きく異なるセラミックスを利用する工夫として開発された。

(岡田益男 東北大学教授 ／ 2007年)

出典　(株)朝日新聞出版発行「知恵蔵」