1、梯度陶瓷喷嘴设计思想
    陶瓷喷嘴应力分析表明，喷嘴入口应力最大，出口次之，中间部分相对较小。而陶瓷喷嘴的冲蚀磨损特点是入口冲蚀磨损严重，出口次之，中间磨损较轻。梯度功能材料具备材料的可设计性及力学性能无突变的性能，既能够实现不同位置材料性能不同，同时又能够满足喷嘴材料性能的连续变化。受国外功能将梯度功能材料技术思想应用于多个领域，研发出具有优异的缓解热应力，抗热等性能梯度功能材料的启示，力图尝试将该技术理论用于陶瓷喷嘴。由此提出将梯度功能材料设计理论应用于喷嘴材料的设计和制造中，研发梯度陶瓷喷嘴。

    根据磨料喷射的应力状况，合理设计梯度陶瓷喷嘴不同部位材料组分的分布和材料制备工艺，控制陶瓷喷嘴材料成分的空间分布以实现其力学性能的合理梯度变化，将梯度功能陶瓷喷嘴制备中产生的残余压力引入喷嘴入口，出口，同时，提高喷嘴入口，出口的力学性能（如硬度），从而达到缓解喷嘴应力，提高其冲蚀磨损能力的设计要求。通过改变材料的组成分布，显微结构，并在喷嘴入口，出口引入残余压应力，可从根本上改变喷嘴材料各部分部位的物理力学性能，缓解喷嘴的应力状况，以提高喷嘴的抗冲蚀能力。

2、梯度陶瓷喷嘴物理模型
    梯度陶瓷喷嘴材料的性能与材料的组成分布有着密切的关系，梯度陶瓷喷嘴材料的组合分布与均匀材料喷嘴的情形有很大的差别，建立有效的梯度陶瓷喷嘴的设计模型将为梯度陶瓷喷嘴的设计研发提供理论指导。结合喷嘴结构特点以及陶瓷材料制备工艺性等，提出了12种梯度陶瓷喷嘴物理模型。

1，GN-1型，严喷嘴z方向从喷嘴入口至中部，设计个组织材料单向逐渐递变分布。

2，GN-2，以喷嘴轴向方向的垂直中心面为对称平面，设计由对称面向入口，出口两端对称分布不同组分材料。

3，GN-3型，以喷嘴z轴为中心轴，沿r方向以同心轴方式设计组分材料逐渐递变。

4，GN-4型，从喷嘴径向的一侧另一侧沿y方向设计各组分材料呈平行逐渐递变。

5，GN-5型沿与喷嘴z轴呈一倾斜角的方向，从喷嘴入口至出口单向梯度分布各组分材料逐渐递变。

6，GN-6型，沿喷嘴z轴呈一倾角的方向，从喷嘴入口至出口对称分布各组分材料均匀递变。

7，GN-7型，沿R方向单向梯度分布，同时沿Z方向对称分布各组分材料。

8、GN-8型，沿R方向和Z方向单向梯度分布各组分材料。

9、GN-9型，沿R方向单向梯度分布，同时沿与喷嘴轴线呈一倾斜角梯度分布各组分材料。

10、GN-10型，从喷嘴径向的一侧向另一侧沿y方向设计各组分材料逐渐递变，同时沿喷嘴z方向从喷嘴入口至中部，设计各组分材料单向逐渐递变分布。

11，GN-11型，从喷嘴径向的一侧向另一侧沿y方向设计材料呈平行逐渐递变，同时，沿喷嘴z向从喷嘴入口至中部，设计各组分材料对逐渐递变分布。

12，GN-12型，从喷嘴径向的一侧向另一侧沿y方向设计各组分呈平行逐渐递变，同时，沿与喷嘴z轴呈一倾斜角的方向，从喷嘴入口至出口对称梯度分布各组分材料逐渐递变。