设计材料工艺学.doc

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1、设计材料按加工度来分为天然材料、加工材料、人造材料三种。天然材料是指不改变在自然界中所保持的自然特性或只施加低度加工的材料。材料的工艺包括材料的成型，加工工艺和表面处理工艺。它是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，直接关系到加工效率、产品质量和生产成本等。人造材料是指人工制造的材料，主要有两大部分：一是以天然材料为基础所制造的人造材料，而是利用化学反应制成的自然界不存在或几乎不存在的材料。材料的工艺包括材料的成型，加工工艺、表面处理。材料形态分类发可分为颗粒材料、线状材料、面状材料、块状材料。材料的成

2、型技术有很多种，对陶瓷材料而言，有注浆成型、可塑成型、模压成型等静压成型等，并经烧结过程获得最终成品，陶瓷制备还可以进行适当的淹没、抛光等加工。对玻璃而言，成型方法有吹制法、压制法、压延法、浇铸法、拉制法、离心法、烧结法、焊接法等。视觉质感就是靠眼睛的视觉感知物体表面特征，是材料被视觉感受后经大脑综合处理产生的一种对材料表面特征的感觉和印像。热导性是指材料传导热的能力。无机非金属材料包括：陶瓷、玻璃和胶凝材料等。加工材料是指介于天然材料和人造材料之间，经过不同程度人为加工的材料。金属材料的成型工艺铸造、压力加工、连接。陶瓷材料的成型工艺

3、注浆成型、可塑法成型、模压成型等静压成型。玻璃材料的成型方法吹制法、压制法、压延法、浇铸法、拉制法、离心法、烧结法、焊接法等。高分子塑料材料的成型法注射、挤出、压制、压延、注塑、吹塑等。造型材料表面处理的分类表面被覆、表面层改质、表面精加工。工业设计的三大感觉要素形态感、色彩感、材质感。材料的质感是物体表面由于内因和外因而形成的结构特征，通过和视觉所产生的综合印像。质感的两个基本属性生理属性、物理属性。质感的物理属性自然质感,人为质感。设计的适应性系统的应用原则由系统的内部因素、外部因素、系统的目的三个要素构成。导电性是指材料传导电的能

4、力。根据导电能力的强弱，把材料分为导体，半导体和绝缘体。材料的化学性能包括：耐腐蚀性和抗氧化性。材料与工艺内部因素包括材料的物理性能、化学性能、机械性能、尺寸性能、加工性能等。密度是每立方厘米某种物质的质量。密度越大，同等体积的物体越重。材料的机械性能包括：强度、刚性、延展性、脆性、硬度、韧度、模量、比强度与比模量、各向异性与各向同性。材料的加工性能包括：铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性。金属材料包括（三大部分）：有色金属、黑色金属和特殊金属材料。金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性等。金属材料的强度在作用力性质的不同

5、下分为抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度等。金属材料的成型加工工艺包括：铸造成型、塑性成型、金属半固态和金属快速成型等。金属材料的加工性能主要包括铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性等。金属材料的铸造性主要包括流动性，收缩性，偏析倾向。金属的收缩不仅会使铸件体积缩小，还会引起铸件产生缩孔、缩松、收缩应力、弯曲变形和开裂等缺陷。钢铁材料按其碳量的不同分为纯铁、铸铁和钢三大类。铸铁按其石墨的形态和组织性能分为灰口铸铁，可锻铸铁，白口铸铁，球墨铸铁和蠕墨铸铁等。按钢材的用途可分为结构钢，工具钢和特殊性能钢三大类。特殊性能钢分为不锈钢和耐热钢

6、。按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢。钢材按外形可分为型材，板材，管材，金属制品四大类。常用不锈钢分为马氏体型不锈钢，铁素体型不锈钢和奥氏体型不锈钢三大类。不朽钢不生锈的特性就是来源于合金中的铬成分，其在合金的表面形成了一层牢固的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，但这层薄膜是不为我们亲眼所见的。由于不锈钢能够在大气和弱腐蚀介质中具有高稳定性，用它制备的制品能够长时间地保持金属光泽，美观洁净。奥氏体型不锈钢，是目前产品造型设计中应用最广的不锈钢。彩色不锈钢，既不是在钢铁上刷上油漆来获得色彩，也不是想彩铝一样通过染料染色来获得色彩。彩钢本身

7、是无色的，色彩的获得是由于其表面有一层无色透明的致密氧化物薄膜，当光线照射到薄膜上时，其反射光与通过薄膜的折射光发生光的干涉现象的结果，这个现象与水面油膜的七彩效应的道理是一样的。有色金属材料按其化学成分分类可分为铝及铝合金材，铜···镁··铅·镍·钛。变形铝合金中有不可热处理的防锈铝合金和可热处理的硬铝,超硬铝和段铝合金.铝合金具有坚硬美观,轻巧耐用的优点,是制造飞机的理想材料;铝合金在汽车领域的应用也越来越普遍,使用铝作为材料可以降低车的重量,从而减少耗油量此外,在数码电子产品领域使用铝合金作为材料也越来越流行。工业纯铜中含有锡，铋

8、，氧，硫，磷等杂志，使铜的导电性能下降。常用的铜合金分为黄铜，青铜和白铜。青铜实际上包含锡青铜，铝青铜，铍青铜和硅青铜等。镁合金被誉为“21世纪绿色结构材料”，也是日常应用中最轻的结构金属。金属材料的成型加