ماده تابعی (FGM) یک ماده کامپوزیتی ناهمگن است که از دو یا چند فاز تشکیل دهنده با تغییر در ریزساختار از یک ماده به ماده دیگر با یک گرادیان خاص تشکیل شده است. مواد تابعی به دلیل خواص مکانیکی و تریبولوژیکی خوب، در کاربردهای پزشکی از جمله کاشت های دندانی مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش از روش متالورژی پودر جهت ساخت مواد تابعی Ti-HA و Ti-SiO2 استفاده شده است. این روش با استفاده از یک دستگاه جدید جهت ترکیب پودرها به-صورت تابعی و با سه نرخ کرنش مختلف با استفاده از روش های تراکم سازی دینامیکی و شبه استاتیکی برای فشرده سازی پودر تابعی انجام شده است و در نهایت خواص مکانیکی و تریبولوژیکی نمونه های تابعی ساخته شده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نمونه های تابعی Ti-HA و Ti-SiO2 ساخته شده با استفاده از تراکم دینامیکی توسط میله هاپکینسون که از نرخ کرنش های بالاتری نسبت به دو روش دیگر (تراکم دینامیکی توسط وزنه سقوطی و تراکم شبه استاتیکی توسط دستگاه تست چندمنظوره کشش و فشار) در حین بارگذاری بهره می برد، منجر به تولید نمونه های با چگالی بالاتری گردید. چگالی نسبی نمونه های ساخته شده با سه روش تراکم سازی با افزایش نرخ کرنش افزایش یافت. بیش ترین چگالی نسبی برای نمونه Ti-HA تولید شده با استفاده از تراکم سازی دینامیکی توسط میله هاپکینسون به دست آمد. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که فرآیند ساخت ماده تابعی با ساختار درجه بندی شده موفقیت آمیز بوده است. سختی ویکرز نمونه های تابعی با افزایش نرخ کرنش و کاهش درصد تقویت کننده(HA یا SiO2 ) افزایش یافت. افزایش نرخ کرنش در هر دو مواد تابعی منجربه افزایش حداکثر نیرو و انرژی دندانه زنی گردید درحالی که افزایش درصد تقویت کننده سرامیکی (HA یا SiO2) باعث کاهش حداکثر نیرو و انرژی دندانه زنی شد. استحکام نهایی فشاری نمونه های تابعی Ti-HA و Ti-SiO2 با افزایش نرخ کرنش بارگذاری افزایش یافت. افزایش نرخ کرنش تراکم منجربه افزایش مقاومت سایشی مواد تابعی Ti-HA و Ti-SiO2 گردید. برای روش تراکم سازی دینامیکی توسط میله هاپکینسون بیش ترین مقاومت سایشی در مقایسه با دو روش دیگر مشاهده شد. بررسی های میکروسکوپی مشخص نمود که مکانیزم های سایش حاکم در هر سه روش تراکم سازی، مکانیزم های اصطکاک چسبندگی، تورق و ساینده بوده اند.
