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对Ti／Al2O3梯度功能材料进行了物相分析，研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹产生的根源及其扩展方式和形态。结果表明：该体系主要有Ti，Al2O3，还有少量的TiAl，Ti3Al，AlNb2组成。Ti/Al2O3界面处生成的Ti3Al相以及Ti3Al周围的气孔是热疲劳裂纹的主要萌生和扩展地；随着成分的变化，裂纹的扩展由沿晶开裂转变为穿晶断裂，裂纹扩展的路线并不是直线，在各梯度层间发生了裂纹的偏转。