產(chǎn)品造型材料與工藝-第一講1

產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)材料與工藝

一個(gè)有吸引力的工業(yè)設(shè)計(jì)能使其在眾多產(chǎn)品中顯露出來，它具有與眾不同的符號(hào)體系，使消費(fèi)者在購買時(shí)很容易辨認(rèn)出自己所鐘意的產(chǎn)品。

——美的工業(yè)設(shè)計(jì)公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理/李錦魁本門課程的重要性材料和工藝是產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)條件，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)的橋梁如何選用材料及其造型工藝，使其性能特點(diǎn)與加工特點(diǎn)相一致，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求？學(xué)習(xí)這門課程的目的？

學(xué)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的目的和要求，靈活地利用各種材料的內(nèi)在功能和表面特征，合理地選擇材料和加工工藝，設(shè)計(jì)出功能好、性能高、款式新穎的產(chǎn)品！為什么學(xué)習(xí)本課程？設(shè)計(jì)構(gòu)思的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的法寶你們覺得什么樣的材料能做出這樣的產(chǎn)品？招聘說明：高級(jí)工業(yè)設(shè)計(jì)師4人

1、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)大專以上學(xué)歷；

2、1年以上工業(yè)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)（有家電設(shè)計(jì)經(jīng)歷者優(yōu)先）；

3、有超強(qiáng)的手繪功底、熟練運(yùn)用二維軟件，三維建模與渲染軟件；

4、有很強(qiáng)的責(zé)任心和職業(yè)精神，做事認(rèn)真負(fù)責(zé)，積極進(jìn)取，善于溝通，具備一定的管理能力和溝通能力；

5、對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料和加工工藝有深入了解。3.工作的需要重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)金屬和非金屬常用造型材料的特點(diǎn)和工藝難點(diǎn)如何充分利用造型材料及其成型工藝，實(shí)現(xiàn)完美的造型設(shè)計(jì)特別是造型結(jié)構(gòu)的合理性、可加性、材料的合理性

第一節(jié)天然物質(zhì)形態(tài)與人造物質(zhì)形態(tài)

第二節(jié)設(shè)計(jì)的非物質(zhì)性與物化意識(shí)

第三節(jié)材料與設(shè)計(jì)

第四節(jié)材料的分類

第五節(jié)材料的一般性質(zhì)

第六節(jié)設(shè)計(jì)材料應(yīng)具有的特性

第七節(jié)材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

第一章

概論第一章

概論第一節(jié)天然物質(zhì)形態(tài)與人造物質(zhì)形態(tài)

第二節(jié)設(shè)計(jì)的非物質(zhì)性與物化意識(shí)材料的定義材料(廣義)：指人的思想意識(shí)之外的所有物質(zhì)材料(狹義)：指工業(yè)生產(chǎn)加工所使用的物質(zhì)材料的基本屬性：必須有恰當(dāng)?shù)男阅芸捎糜跐M足人類生產(chǎn)和生活的某一特定需要須有加工和利用的可能性必須有某種經(jīng)濟(jì)性材料的五個(gè)發(fā)展階段

一、使用純天然材料的初級(jí)階段(舊石器時(shí)代)

使用天然材料，如：獸皮、甲骨、羽毛、樹木、草葉、石塊、泥土等。二、人類單純利用火制造材料的階段

距今約1萬年前—20世紀(jì)初至今（橫跨新石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代）代表性的三大人造材料:陶、銅、鐵材料的五個(gè)發(fā)展階段三、利用物理和化學(xué)原理合成材料的階段（20世紀(jì)初，以合成高分子材料的出現(xiàn)標(biāo)志）合成高分子材料（合成塑料、合成纖維及合成橡膠等）功能高分子材料（經(jīng)輻射的高分子聚合物）合金材料（鐵碳合金、鋁合金、銅合金等）無機(jī)非金屬材料（陶瓷材料）超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、光纖材料、人造金剛石、立方氮化棚、金屬氫等高性能結(jié)構(gòu)材料和功能材料（不銹鋼、鐵合金、超耐熱鋼、超硬合金、壓電材料、鐵電材料、熱電材料、光電材料、激光材料、磁光材料、聲光材料等）材料的五個(gè)發(fā)展階段四、材料的復(fù)合化階段（20世紀(jì)50年代，以金屬陶瓷材料的出現(xiàn)為標(biāo)志）

金屬陶瓷（金屬與陶瓷的復(fù)合材料）玻璃鋼（玻璃纖維與高分子材料的復(fù)合材料）鋁塑薄膜

在高真空狀態(tài)下將鋁蒸發(fā)到各種基膜上的一種薄膜產(chǎn)品

梯度功能材料（組成、結(jié)構(gòu)、性能隨材料的空間位置而連續(xù)變化的材料）抗菌材料

如：塑料玩具用抗菌材料、紡織品等梯度功能材料一般復(fù)合材料的整體材料性能是同一的，但有時(shí)希望同一件材料兩側(cè)具有不同的性質(zhì)或功能，且兩側(cè)結(jié)合完美，不至于在苛刻的條件下因性能不匹配發(fā)生破壞例如超音速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)，燃燒氣體的溫度超過2000℃；燃燒室壁另一側(cè)要經(jīng)受燃料液氫的冷卻，溫度－200℃左右。將金屬和陶瓷聯(lián)合使用，陶瓷對(duì)付高溫，金屬對(duì)付低溫。但將金屬和陶瓷結(jié)合時(shí)，由于二者的界面熱力學(xué)特性匹配不好，在極大的熱應(yīng)力下還會(huì)被破壞。1984年平井敏雄提出梯度功能材料：通過連續(xù)地改變兩種材料的組成和結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)部界面消失，得到功能相應(yīng)于組成和結(jié)構(gòu)的變化而漸變的非均質(zhì)材料。對(duì)上述的燃燒室壁，在陶瓷和金屬之間通過連續(xù)地控制內(nèi)部組成和微細(xì)結(jié)構(gòu)的變化，使兩種材料之間不出現(xiàn)界面，從而使整體材料耐熱應(yīng)力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度好。材料的五個(gè)發(fā)展階段五、材料的智能化階段形狀記憶合金感溫磁鋼光致變色玻璃熱致變色玻璃智能混凝土等形狀記憶合金1963年，美國(guó)海軍軍械研究室試驗(yàn)中需要鎳鈦合金絲，領(lǐng)回來的是彎曲的，為使用方便進(jìn)行拉直后續(xù)試驗(yàn)中：當(dāng)溫度升到一定值的時(shí)候，拉得筆直的合金絲，魔術(shù)般地迅速恢復(fù)到原狀，且絲毫不差。只要達(dá)到一定溫度，便立即恢復(fù)到原樣。好像在從前被“凍”得失去知覺時(shí)被人們改變了形狀，當(dāng)溫度升高到一定值，“蘇醒”，又“記憶”起原樣，便恢復(fù)面目。形狀記憶合金不僅單次“記憶”能力幾乎可達(dá)百分之百，即使重復(fù)500萬次以上也不會(huì)產(chǎn)生絲毫疲勞斷裂享有“永不忘本”、“百折不撓”等美譽(yù)，被比作一個(gè)人永不變節(jié)、堅(jiān)貞不屈的精神和氣節(jié)1969年7月20日，乘坐“阿波羅-11號(hào)”登月艙的美國(guó)宇航員阿姆斯特朗在月球上踏下第一個(gè)人類腳印，這位勇士從月宮里傳回富于哲理的聲音：“對(duì)我個(gè)人來說，這只是邁出的一小步；但對(duì)全人類來說，這是跨了一大步”阿姆斯特朗當(dāng)時(shí)的圖像和聲音通過形狀記憶合金制成的天線從月球傳輸回地面形狀記憶合金形狀記憶合金眼睛架如何在設(shè)計(jì)運(yùn)用形狀記憶合金？形狀記憶合金還可以用作消防報(bào)警裝置及電器設(shè)備的保險(xiǎn)開關(guān)裝置

感溫磁鋼溫度特性：在常溫狀態(tài)下，為鐵磁物質(zhì)，能夠吸引硬磁，當(dāng)溫度升高到某一限界時(shí)，其磁性消失。此轉(zhuǎn)變溫度稱為居里點(diǎn)。居里點(diǎn)隨著軟磁材料的成分而變化應(yīng)用：電飯煲的控制溫度103℃，在飯熟后斷電，斷電后不能自動(dòng)復(fù)位第三節(jié)材料與設(shè)計(jì)翻開人類進(jìn)化史，我們不難發(fā)現(xiàn)，材料的開發(fā)、使用和完善貫穿其始終。人類從石器時(shí)代、陶器時(shí)代、銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代步入當(dāng)代的人工合成材料時(shí)代，材料早已成為人類賴以生存和生活中不可缺少的重要部分，它是人類文明和時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志，是社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。材料與設(shè)計(jì)材料及工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)條件，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提。設(shè)計(jì)通過材料及工藝轉(zhuǎn)化成實(shí)體產(chǎn)品，材料及工藝通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其自身的價(jià)值。

材料特性影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)。維持產(chǎn)品形態(tài)滿足產(chǎn)品功能要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)只有選用材料的性能特點(diǎn)及其加工工藝性能相一致，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的和要求。材料與設(shè)計(jì)新材料、新工藝為設(shè)計(jì)的可行性創(chuàng)造條件，對(duì)設(shè)計(jì)提出要求，給設(shè)計(jì)帶來飛躍，出現(xiàn)新的設(shè)計(jì)風(fēng)格，產(chǎn)生新的功能、新的結(jié)構(gòu)和新的形態(tài)。新的設(shè)計(jì)構(gòu)思也要求材料與工藝來實(shí)現(xiàn)。這對(duì)材料及工藝提出了新的要求，促進(jìn)了材料科學(xué)的發(fā)展和工藝技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。材料與設(shè)計(jì)以家具中的椅子為例，可以看出椅子設(shè)計(jì)造型的變化與發(fā)展和椅子材料的應(yīng)用與發(fā)展是相輔相成、相互影響、相互促進(jìn)和相互制約的。明代家具----圈椅材料與設(shè)計(jì)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)展的進(jìn)程中，設(shè)計(jì)師們?cè)诓牧系倪\(yùn)用上給我們留下了豐富的寶貴經(jīng)驗(yàn)。自18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各類新材料、新工藝，給家具造型帶來了新的生命

瓦西里椅材料與設(shè)計(jì)20世紀(jì)三四十年代以后，

由于合成樹脂的迅速發(fā)展和高頻膠合技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)生了一種新的椅子形態(tài)——膠合板椅，它改變了原有木材的特性，其結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等均發(fā)生了變化，賦予椅子新的造型風(fēng)格。膠合板椅材料與設(shè)計(jì)新的合金技術(shù)和合成化學(xué)技術(shù)也為椅子提供了各類高性能的輕質(zhì)合金材料及高分子聚合材料，這一系列材料的問世，為椅子造型設(shè)計(jì)開辟了更廣闊的領(lǐng)域。

S形塑料椅

材料與設(shè)計(jì)用乙烯基布縫制成一個(gè)錐狀袋子，內(nèi)裝顆粒狀聚苯乙烯泡沫球，此款布袋椅完全拋棄了家具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，適宜使用者所采取的各種坐姿。Sacco椅材料與設(shè)計(jì)各種新材料、新工藝的出現(xiàn)，給椅子造型帶來了新的生機(jī)，為椅子造型設(shè)計(jì)提供了更多的造型方法和手段，產(chǎn)生了完全嶄新的造型風(fēng)格。圖1-6玻璃椅子

材料與設(shè)計(jì)材料的不同，必然帶來設(shè)計(jì)的不同，新的材料會(huì)產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生新的造型形式，給人們帶來新的感受。

圖1-7充氣椅子學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)了解材料與工藝拿到設(shè)計(jì)項(xiàng)目后，需要想象和逐步形成將被加工產(chǎn)品的外形。有了良好的材料與工藝的知識(shí)基礎(chǔ)后，就可以提出一系列可能的設(shè)計(jì)方案，又能在一定程度上確信它們是可被加工的。設(shè)計(jì)與工程需要協(xié)作社會(huì)分工不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)審中，要進(jìn)行可制造性的討論。設(shè)計(jì)師要有精神準(zhǔn)備去維護(hù)設(shè)計(jì)方案的合理性。在設(shè)計(jì)過程中，與工程人員有必要進(jìn)行溝通和協(xié)作。設(shè)計(jì)師必須了解材料及加工的知識(shí)。

從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品天敏子彈頭攝像頭從最初的設(shè)計(jì)到形成產(chǎn)品都經(jīng)過了哪些環(huán)節(jié)？？出色的攝像頭不僅需要有出色的效果，同樣，也要有吸引人的外觀。成功的外觀設(shè)計(jì)，需要出色的設(shè)計(jì)理念，但要把將這理念在具體實(shí)物體現(xiàn)出來，又需要精湛的工藝。天敏子彈頭攝像頭J-CAM

設(shè)計(jì)

外觀設(shè)計(jì)

天敏子彈頭的設(shè)計(jì)草圖手畫草圖，將自己的的想法粗略地在紙上體現(xiàn)，畫出簡(jiǎn)易的大體外觀。

在ID小組討論后決定后，用Rhino犀牛工業(yè)造型軟件先畫幾個(gè)三維的外觀效果圖，經(jīng)討論大致確認(rèn)后，把這個(gè)粗略的外觀圖紙文件送去打版中心進(jìn)行CNC三維雕刻打“手版”，然后對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行評(píng)審，然后會(huì)根據(jù)模型計(jì)師進(jìn)行不斷的修改，這個(gè)過程是要將攝像頭的最后所要實(shí)現(xiàn)的外觀確認(rèn)。外觀打樣后，即進(jìn)行結(jié)構(gòu)論證和設(shè)計(jì)工作，一般使用軟件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)材料、模具應(yīng)如何設(shè)計(jì)、出模方式等，需要跟模具設(shè)計(jì)師做大量的討論溝通，也要做很多的樣版來做試驗(yàn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，需要豐富的模具知識(shí)，跟模具設(shè)計(jì)師的大量溝通天敏子彈頭三維外觀效果圖具體的內(nèi)部尺寸確定，那時(shí)設(shè)計(jì)師就可以將PCB板的尺寸給硬件工程師，在設(shè)計(jì)同時(shí)，PCB的設(shè)計(jì)從現(xiàn)在開始也在同步地進(jìn)行，相互之間也要做大量的溝通，有時(shí)為了爭(zhēng)一點(diǎn)點(diǎn)空間，相互爭(zhēng)個(gè)面紅耳赤。外觀設(shè)計(jì)

為了檢查結(jié)構(gòu)尺寸和PCB板的配合，還要做結(jié)構(gòu)手板，經(jīng)過檢測(cè)，如果外觀有問題或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)與PCB板不合，再進(jìn)行修改。修改外觀其實(shí)是一個(gè)反復(fù)的過程，直到所有的設(shè)計(jì)達(dá)到最好的配合，最終確定模具，才正式開始交PRO-E圖紙給專業(yè)的模具廠制造模具。從外觀到結(jié)構(gòu)，這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)間最長(zhǎng)，不確定的因素也很多，通常要兩三個(gè)月，之后就快起來了。設(shè)計(jì)外觀設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)外觀設(shè)計(jì)

外觀設(shè)計(jì)的工序：?

靈感：手繪草圖確認(rèn)大體外觀?

實(shí)踐：軟件pro-e或犀牛等畫出大致外觀?

初期顏色確定：用3DMAX進(jìn)行渲染?

用pro-e做出內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)外觀所需要的?

做手版，目的：確認(rèn)外觀、檢查結(jié)構(gòu)與PCB配合?

修改結(jié)構(gòu)圖?

制造模具（大約30天）設(shè)計(jì)

PCB板設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)PCB板外觀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)確定的同時(shí)，硬件工程師就可以根據(jù)所給的內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸，繪制原理圖。首先是確定方案，因?yàn)閿z像頭有多種方案可以選擇，所以就首先要確定好方案。然后才能用POWERPCB軟件，開始繪制原理圖。原理圖繪制好后，將其轉(zhuǎn)換成網(wǎng)表，再在POWERPCB里面把網(wǎng)表導(dǎo)入POWERPCB，制作成PCB文件。然后開始繪制PCB板邊框，將模具所要求一些固定的位置譬如定位孔、燈、電源插座的位置最先確定下來。再對(duì)PCB板進(jìn)行布局、布線。布局主要是保障大功率元件要互相隔遠(yuǎn)點(diǎn)，濾波電容要和其對(duì)應(yīng)的IC管腳挨近點(diǎn)等；布線主要考慮的是：電源和地線盡量粗，容易受干擾的線要注意保護(hù)等。

設(shè)計(jì)

PCB板設(shè)計(jì)

然后就是整理BOM（BillofMaterial物料清單）表，根據(jù)原理圖，看有沒遺落以及多出元件。檢查無誤后,就可以發(fā)手板了。手板的制造有一定的時(shí)間，制作完后,再返回給硬件工程師進(jìn)行貼元件、調(diào)試。調(diào)試就是看效果如何，如果效果不滿意，就繼續(xù)進(jìn)行修改，調(diào)試，反復(fù)達(dá)到最好效果。設(shè)計(jì)

PCB板設(shè)計(jì)

大體的設(shè)計(jì)流程：1.確定方案.2.根據(jù)方案繪制原理圖3.將原理圖導(dǎo)成PCB文件4.繪制PCB邊框,及其模具所要求的固定位置.5.對(duì)PCB板進(jìn)行布局,布線.6.整理BOM表7.檢查無誤后,發(fā)手板.8.手板打回后,貼元件,然后調(diào)試.9.調(diào)試無誤后,開始生產(chǎn)材料在設(shè)計(jì)中的作用材料科技與制造技術(shù)的發(fā)展，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵不斷外延。過去工業(yè)設(shè)計(jì)師更多被束縛于產(chǎn)品的功能和內(nèi)在因素，很多創(chuàng)意變?yōu)榭障霟o法實(shí)現(xiàn)。如今這種狀況被徹底改變，材料激發(fā)了設(shè)計(jì)師的無限創(chuàng)意。例如，塑料材料的誕生產(chǎn)品設(shè)計(jì)的進(jìn)步史，也是材料的發(fā)展史從木材、陶瓷到金屬、玻璃和塑料，材料的不斷創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)著人們對(duì)于產(chǎn)品的種種夢(mèng)想，材料的魅力是無窮的材料是設(shè)計(jì)的載體，設(shè)計(jì)是材料的體現(xiàn)“巧婦難為無米之炊”；如廚師要了解食材及其加工方法產(chǎn)品的功能、形體和外觀與材料的質(zhì)地、感官、性能及成型工藝關(guān)系密切材料的感官效果；材料的力學(xué)、物理、化學(xué)性能；材料的加工工藝與性能；材料的改性和表面處理；造型設(shè)計(jì)要與材料的性能特點(diǎn)及其加工工藝相一致，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的和要求。

材料、工藝、設(shè)計(jì)三者間的關(guān)系材料、設(shè)計(jì)和工藝——密不可分創(chuàng)新是工業(yè)設(shè)計(jì)的靈魂，新材料、新工藝和新技術(shù)正是為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)開辟新天地！設(shè)計(jì)離不開對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和制造成型過程的了解設(shè)計(jì)如何兼顧：實(shí)用性、科學(xué)性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性？如明式家具與現(xiàn)代板式家具設(shè)計(jì)師必須注重材料的性能特點(diǎn)、實(shí)用價(jià)值與審美價(jià)值，達(dá)到功能和形式的統(tǒng)一如塑料兒童餐具要設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品，必須使材料在制成物和作用于人的過程中，真正做到“料盡其材，物盡其用”

第四節(jié)材料的分類

按材料的發(fā)展歷史分

天然材料加工材料合成材料復(fù)合材料智能材料或應(yīng)變材料按材料的物理狀態(tài)分類氣體、液體、固體（物質(zhì)在常溫下存在的三大類狀態(tài)）

材料的分類按材料用途分類機(jī)械加工材料；建筑材料；電工材料；結(jié)構(gòu)材料；電子材料；研磨材料；光學(xué)材料；耐火材料；感光材料；耐腐蝕材料；包裝材料等等按材料的化學(xué)組成分類金屬材料無機(jī)非金屬材料：陶瓷、玻璃等有機(jī)高分子材料：塑料、橡膠等復(fù)合材料：以前三種材料為組分經(jīng)人工復(fù)合而成。如玻璃鋼、樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、功能復(fù)合材料等。—物理化學(xué)性能1.密度：材料在絕對(duì)密實(shí)的狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量

式中：m—干燥材料的質(zhì)量（kg）；V—材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積（m3）2.熔點(diǎn)(單位：℃)純金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度

有些非金屬材料沒有明顯的熔點(diǎn)（如：高分子材料、熱固性樹脂、陶瓷材料等）

第五節(jié)材料的基本性質(zhì)3.比熱容（單位：J/(kg-K)）

將1kg重的材料溫度升高1℃所需要的熱量。4．熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))（單位；W/(m·K)）

材料將熱量從一側(cè)表面?zhèn)鬟f到另一側(cè)表面的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性。由熱導(dǎo)率或?qū)嵯禂?shù)表示?！锢砘瘜W(xué)性能第五節(jié)材料的基本性質(zhì)5.熱膨脹系數(shù)

材料由于溫度上升或下降會(huì)出現(xiàn)膨脹或收縮。

線膨脹系數(shù)——

材料上兩點(diǎn)之間的單位距離在溫度升高1℃時(shí)的變化稱為線膨脹系數(shù)（單位：1∕℃）

線膨脹系數(shù)的比較：高分子材料﹥金屬材料﹥陶瓷材料體膨脹系數(shù)——材料由于溫度變化出現(xiàn)膨脹或收縮按體積計(jì)算時(shí)，稱體膨脹系數(shù)。一般可概略看作線膨脹系數(shù)的3倍。—物理化學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)—物理化學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)6.其他需要考慮的性能：包括導(dǎo)電性、磁性、耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性、親水性、吸水性、耐水性、抗?jié)B性、耐熱性、耐燃性、耐火性、耐久性等等。強(qiáng)度

材料在靜載荷(外力)作用下抵抗塑性變形和破壞作用的能力，包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。屈服強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：

—力學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)彈性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后仍能完全恢復(fù)其原來形狀的性能彈性極限材料在彈性變形范圍內(nèi)所能承受的最大應(yīng)力彈性模量材料承受外力時(shí)抵抗彈性變形的能力，衡量材料的剛度—力學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后仍保持外力作用時(shí)的形狀而不破裂的性能。材料的塑性指標(biāo)：斷面收縮率

:

伸長(zhǎng)率：

—力學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)脆性

材料在受外力作用達(dá)到一定限度時(shí)，無明顯變形而突然破壞的性質(zhì)韌性

材料在沖擊載荷或震動(dòng)載荷作用下，能承受很大變形而不破壞的能力，也稱沖擊韌性疲勞強(qiáng)度指金屬材料承受無限次交變載荷而不發(fā)生斷裂破壞的最大應(yīng)力—力學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)硬度

——材料抵抗其他物體壓入自身表面的能力，反映材料局部塑性變形的能力金屬材料的硬度：

布氏硬度（HB）洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)

維氏硬度(HV)—力學(xué)性能第五節(jié)材料的一般性質(zhì)布氏硬度試驗(yàn)原理：

用載荷為P的力，把直徑為d的鋼球壓入金屬表面，保持一定時(shí)間后去除載荷，測(cè)量鋼球在金屬表面上留有的圓形壓痕的直徑d，并以此求出壓痕面積AB，并以P/AB作為布氏硬度的值。即：HB=P/AB

布氏硬度試驗(yàn)原理布氏硬度試驗(yàn)機(jī)洛氏硬度試驗(yàn)原理：

方法與上相同，不同的是，用測(cè)量壓痕凹陷深度來表示應(yīng)度值。有三種試驗(yàn)規(guī)范：HRA、HRC（金剛石圓錐壓頭）、HRB（鋼球）洛氏硬度試驗(yàn)原理(測(cè)量過程)洛氏硬度機(jī)維氏硬度試驗(yàn)原理：

方法與布氏硬度相同，區(qū)別在于使用的壓頭形狀為錐面夾角為136°的金剛石四楞錐。鑄造性可鍛性切削加工性焊接性熱處理工藝性第五節(jié)材料的一般性質(zhì)

——材料的工藝性能第六節(jié)造型材料應(yīng)具有的特性1.感覺物性

指人的感覺器官對(duì)材料作出的綜合印象,包括人的感覺系統(tǒng)對(duì)因材料所給與的生理剌激所作出的反映。

如何合理運(yùn)用不同材料的感覺物性賦予產(chǎn)品造型新的特色？如何利用材料的感覺物性2.環(huán)境耐候性

指所選用材料對(duì)環(huán)境條件和自然因素的變化，以及周圍介質(zhì)可能的破壞作用的耐受和抵抗能力。這種能力越強(qiáng)越好。影響耐侯性的常見因素：

物理因素日、風(fēng)、雨、潮、高溫、冰凍等；化學(xué)因素酸、堿、腐蝕性微量元素等第六節(jié)造型材料應(yīng)具有的特性3.加工成型性

材料通過加工而獲得所需產(chǎn)品形狀的難易程度。

容易加工和成型的材料是設(shè)計(jì)的最佳選材，也是衡量選材好壞的重要因素之一。不同材料的加工成型方法不同：金屬

加工工藝性能優(yōu)良,具有切削加工性（車、鉆、錘、磨、銑、刨等）；熱加工成型（鑄造、錘鍛、軋制、拉拔、擠壓等）。木材

一種優(yōu)良的造型材料,用途極廣。可切削加工（鋸、刨、打孔、組合等），可壓制成型；塑料可塑性極好，可以在較低溫度條件下加工成型（注射、擠壓、模壓、澆鑄、纏繞、燒結(jié)、真空成型、吹塑