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采用薄片叠层法制备了SUS304／ZrO2梯度材料，观察了梯度为20％的梯度材料的微观形貌，对其截面进行了显微硬度测量，并进行了残余热应力分析。结果表明：SUS304／ZrO2梯度材料呈阶梯式梯度变化，成分呈梯度变化过渡良好，残余热应力远小于SUS304／ZrO2层状材料，热应力缓和效果明显，可以满足飞行器材料的使用要求。