1987年，日本材料学家新野正之[11]等人首次提出功能梯度材料的概念，它是为了适应新材料在高技术领域的需求，达到在极限温度下反复正常工作而研制的一种新型复合材料。功能梯度材料是指通过连续地改变两种材料的结构、组成，最大程度减少其内部界面，从而得到能相应于组成与结构的变化而性能渐变的新型非均质复合材料。功能梯度材料的特点是其组成和显微结构不仅是连续分布的，而且是人为可控的[12-14]。在相对较复杂的环境下使用时，功能梯度材料具有更大的优势，根本原因就在于其结构的特殊性——过渡界面，由于界面两侧不同的成分在界面上可以相互渗透，相互过渡，就可以形成一个具有梯度的过渡界面，界面两侧的不同性能也就通过这样一个过渡界面达到一个完美结合。

因此，为了减小钛合金基体和陶瓷相增强体之间弹性模量差距大的问题，本课题在钛合金基体和陶瓷相增强体之间引入一个梯度界面，从而形成一个过渡层，以达到普通功能梯度材料产生的效果。由于钛镍合金的弹性模量介于钛合金基体和陶瓷相增强体之间，钛镍之间的固溶度比较大，而且钛镍合金具有优良的机械性能[15]，因此在钛基复合材料上通过化学镀镍的方法制备一个镍钛的过渡层就成了本课题研究的重点。

1.2钛基复合材料界面研究

1.2.1界面的基本概念

界面就是复合材料中两种或两种以上异种材料的接触面，其中的复合材料大多是由两种或多种以上化学和物理性质不同的以宏观或者微观形式复合而成的多相材料。一般而言，界面会在复合材料的制造过程中产生，界面左右两侧的组元互不相同，这些组元相互接触，其中的元素便会发生相互扩散、相互溶解、相互反应，从而产生新的相，这些新产生的相就称为界面相[16]。界面是复合材料极为重要的微结构，连接着增强体和基体，其结构与性能对复合材料的性能产生很大的影响。

⑴界面的定义：增强体和基体之间化学成分有明显变化、构成彼此结合、能起载荷传递作用的微小区域。本文研究中的界面即指钛基复合材料中陶瓷增强体即TiC和TiB增强体和Ti基体之间存在的微小区域。

⑵界面效应：在复合材料中，界面存在五种主要的界面效应，分别是：传递效应（将外部载荷由基体传递到增强体，起传递作用）、散射和吸收效应、阻断效应（阻止裂纹扩展，减缓应力集中）、诱导效应（某种物质的表面结构使另一种与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变）、不连续效应（在界面处物理性能的不连续性）。界面上的这些效应，使其区别于其他所有的单体材料，对复合材料具有重大的作用。上述的效应在钛基复合材料的界面上也有所体现，因为增强体和基体之间界面的存在，有效地传递了外部的载荷，物理性能产生了不连续性，也产生了一定的诱导效应。

1.2.2钛基复合材料中存在的界面

钛基复合材料主要是由钛基体与陶瓷增强相TiB和TiC组成，其中钛的成分主要是由α-Ti和β-Ti组成，因此这些相之间存在诸多的界面，下面分别是TiC和TiB与钛合金基体的相关研究。

⑴钛基复合材料中TiC/Ti的界面反应

曾泉浦[17]等人详细研究了TiC颗粒强化钛基复合材料的界面反应，以下是其界面反应的相关研究：

①TiC粒子以独立相存在，均匀地分布在钛合金基体上，与基体合金具有良好的结合能力，其结合界面很窄。

②界面反应是TiC粒子的降解反应，反应的结果是在TiC粒子周围形成了非化学计量界面层。该反应界面是C原子和基体中Ti原子互扩散的结果，主要是TiC粒子降解反应引起的C原子向基体内扩散的失碳层。由于碳原子向基体中扩散，因而形成的非化学计量的界面层[18]就不是一个单一的结构，而应该是一个C浓度的连续变化层，该界面层不存在一个突然变化的拐点，也就无法形成新的碳化物相。