自然环境中的功能梯度结构可发挥优良的结构功能一体化特性，如贝壳由95%文石晶体层和5%壳角蛋白层组成，具有优异的韧性和可靠性；骨骼由梯度孔径分布而成，具有轻质、高强、高韧性和易附着等优点。随着高端制造业异型功能结构部件、生物领域量身定制功能件以及通讯领域频率选择材料等陶瓷部件需求的不断增加，设计和制造人工功能梯度结构，实现单一材质难以达到的优异性能一直是材料学界的研究热点，如利用金属谐振结构与介质层复合控制电磁波传输特性，利用模板法制备了人造骨结构等；但目前的成型和制造方法还无法解决复杂形状梯度结构陶瓷部件的精确控制、梯度结构的无界面连续变化以及多材质（陶瓷-陶瓷、陶瓷-金属等）、多层组合复合结构的精密成型等技术要求，所制备的材料还未能充分发挥可设计功能梯度材料的优异特性。