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1、材料复习提纲第一章概论材料在产品设计中的重要性1、 材料是产品造型设计的物质基础；2、 材质感是产品三大感觉要素之一3、 新材料、新工艺的出现对产品设计的影响产品的三大感觉要素：形态、色彩、材料产品设计的三大要素：功能、形态、材料材料的特性在产品设计中的重要性 任何设计内容都是通过材料来创造内容，设计的结果由加工后的特定的材料得以保证，设计在很大程度上取决于材料的固有特性。材料的工艺特性材料的工艺性是指材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。它是材料固有属性的综合反应，是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，它直接关系到加工效率、产品质量
2、和生产成本等。材料通过工艺过程成为具有一定形态、结构、尺寸和表面特性的工业产品，将设计方案转变为具有使用和审美价值的实体。（概念）材料的成型加工 造型设计中，材料在通过加工后，必须能构成并且能长期“记忆”住设计所赋予它的应有形态，从而才能最终成为产品。材料的成型加工性是衡量产品造型材料优劣的重要标志。请简要说明珐琅技术如何理解。珐琅被覆是用玻璃质材料在金属制品表面形成一被覆层，然后在800左右进行烧制而成。请说明陶瓷表面的釉是什么，釉有何作用？釉是覆盖在陶瓷坯体表面的硅酸盐玻璃层。釉的作用在于改善陶瓷制品的表面性能，使制品表面光滑，具有不透气性，不易玷污；赋予陶瓷制品装饰功能；其次，可提高制品
3、的机械强度、电学性能、化学稳定性和热稳定性在产品设计中，质感设计的主要作用主要体现哪几个方面？ 提高适用性 增加宜人性 塑造产品的精神品位 达到产品的多样性和经济性 创造全新的产品风格设计材料的种类多，量大面广。在设计中如何正确、合理地选用材料是一个实际而又重要的问题。设计材料的选择应遵循以下原则。材料的外观：考虑材料的感觉特性。根据产品的造型特点、民族风格、时代特征及区域特征，选择不同质感、不同风格的材料。材料的固有特性：材料的固有特性应满足产品功能、使用环境、作业条件和环境保护的需要.材料的工艺性：材料应具有良好的工艺性能，符合造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求，应与加工设备及生
4、产技术相适应。材料的生产成本及环境因素：在满足设计要求的基础上，尽量降低成本，优先选用资源丰富、价格低廉、有利于生态环境保护的材料。材料的创新：新材料的出现为产品设计提供更广阔的前提，满足产品设计的要求。请说明什么是材料的工艺性。是指材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。它是材料固有属性的综合反应，是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，它直接关系到加工效率、产品质量和生产成本等。材料通过工艺过程成为具有一定形态、结构、尺寸和表面特性的工业产品，将设计方案转变为具有使用和审美价值的实体。材料的固有特性包括材料的物理特性和化学特性，其中物
5、理性能主要包括密度、力学性能、热性能、电性能、磁性能、光性能成型加工工艺对设计效果的影响因素很多，主要从以下几个方面反映出来1、成型加工工艺对设计效果的影响因素很多，主要从哪几个方面反映出来？（1）工艺方法（2）工艺水平（3）新工艺的采用（4）工艺方法的综合应用材料的表面处理（1）表面处理的目的表面处理技术是指采用诸如表面电镀、涂装、研磨、抛光、覆贴等能改变材料表面性质与状态的表面加工与装饰技术。 从产品造型设计出发，表面处理的目的：一是保护产品，即保护材料本身赋予产品表面的光泽、色彩、肌理等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效利用材料资源；二是根据产品造型设计的意
6、图，改变产品表面状态、赋予表面更丰富的色彩、光泽、肌理等，提高表面装饰效果，改善表面的物理性能（光性能、热性能、电性能等）、化学性能（防腐蚀、防腐然、延长使用寿命）及生物学性能（防虫、防腐、防霉等），使产品表面有更好的感觉特性。（2）表面处理的类型1）表面被覆 镀层被覆 涂层被覆 珐琅被覆珐琅被覆：公元前3世纪在埃及有了在铜器表面的珐琅技术，此后作为工艺技术被继承下来，发展为称作景泰蓝的工艺美术品，很受人们器重。这种技术在工业制品上的应用则被称为搪瓷。珐琅被覆是用玻璃质材料在金属制品表面形成一被覆层，然后在800左右进行烧制而成。涂装的目的有三方面：a保护作用，b装饰作用，c特殊作用：使制品具
7、有隔热、绝缘、耐水、耐辐射、杀菌、吸收雷达波、隔音、导电等特殊功能。（3）材料表面处理工艺的选择原则有以下几个方面： 形态的时代性 求简的单纯性 功能的合理性 情感的审美性 产品档次的经济性 成本 环境保护材料感觉特征材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感，按材料本身的构成特性可分为自然质感和人为质感，影响材料感觉特性的因素（1）材料种类材料的感觉特性与材料本身的组成和结构密切相关，不同的材料呈现着不同的感觉特性。（2）材料成型加工工艺和表面处理工艺材料的感觉特性与材料本身固有的属性有关外，还与材料的成型加工工艺、表面处理工艺有关，常表现为同质异感和异质同感，（3）其他因素材料感觉特性
8、在很大程度上受时代的制约，与时代的科技水平、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系。由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯等的差异，材料的感觉特性只能相对比较而言。质感设计质感设计的主要作用 提高适用性 增加宜人性 塑造产品的精神品位 达到产品的多样性和经济性 创造全新的产品风格材料的美感产品造型美是广义的、多元的，它包括产品的功能美、结构美、色彩美、形态美、材料美、工艺美等。第二章 金属材料与设计在钢铁和合金为代表的现代工业社会，金属材料以其优良的力学性能、加工性能和独特的表面特性，成为现代产品设计中的一大主流材质。金属材料种类繁多，按照不同的要求又有许多分类方法：按金属材料构成元素
9、分为黑色金属材料和有色金属材料。按金属材料主要性能和用途分为金属结构材料和金属功能材料。按金属材料加工工艺分为铸造材料、变形金属材料和粉末冶金材料。按金属密度分为轻金属（密度4.5g/cm3 ）和重金属（密度4.5g/cm3）。请阐述什么是铸造，此种工艺有何优缺点( 1 )将熔融态金属浇入铸型后，冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。 ( 2 )现代工业生产中，铸造是生产金属零件毛坯的主要方法之一，与其他工艺相比，铸造成型生产成本低，工艺灵活性大，适应性强，适合生产不同材料、形状和重量的铸件，并适合于批量生产。但它缺点是公差较大，容易产生内部缺陷。金属材料的成型加工金属的成型方法可区分为铸造
10、、塑性加工、切削加工、焊接与粉末冶金五类。金属塑性加工(概念，特点)又称金属压力加工，在外里作用下，金属坯料发生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。其特点是：在成型的同时，能改善材料的组织结构和性能，产品可直接制取或便于加工，无切削，金属损耗小。适于专业化大规模生产，但需专门的设备和工具，不宜于加工脆性材料或形状复杂的制品。金属塑性加工按加工方式分为锻造、轧制、挤压、拔制和冲压加工。随着生产技术的发展，综合性的金属塑性加工应用越来越广泛。金属材料的热处理通过加热和冷却的方法，改变金属内部或表面的组织结构，以获得预期性能的工艺方法。根据热处理时加热冷却规范的基本
11、特点及其对组织性能的影响，金属热处理可分为普通热处理、表面热处理和特殊热处理。普通热处理包括退火、正火、淬火和回火处理特殊热处理特殊热处理是利用一些特殊工艺方法进行热处理，通常有形变热处理、磁场热处理等。常用的金属材料工业上应用最广泛的金属材料是钢铁材料，其产量约占金属材料总产量的90%以上，钢铁材料之间主要的区别是含碳量不同，根据含碳量多少，钢铁材料可分为三大类：工业纯铁含碳量不超过0.02%的铁碳合金，工业纯铁虽然塑性好，但强度低，很少用作结构材料和外观材料。钢含碳量为0.02%2.11%的铁碳合金，另含有少量磷、硫等杂质元素，钢的种类繁多，根据化学成分，可分为碳素钢和合金钢两大类，广泛应
12、用于各个领域。铸铁含碳量为2.11%4.0%的铁碳合金，铸铁是一种使用历史悠久的重要工程材料，其熔点低、具有良好的铸造性能，切削性能及耐磨性和减振性，生产工艺简单，陈本低廉，可用来制造各种具有复杂结构和形状的零件。常用的铸铁材料有灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。铜及铜合金铜及铜合金是历史上应用最早的有色金属，工业上常用的有紫铜、黄铜、青铜、白铜等。（1）黄铜（Cu-Zn合金）以锌为主要合金元素的铜合金。（2）青铜普通青铜是以锡为主要合金元素，含锡量为5%20%，又称锡青铜（Cu-Sn合金），其色泽呈青灰色，具有很强的抗腐蚀性。（3）白铜（Cu-Ni合金）以镍为主要合金元素的铜合金，色泽呈白色，质
13、地较软，耐腐蚀性好。铜合金中镍含量的增加，白铜的强度、硬度、弹性和耐蚀性等性能相应提高。第三章 塑料材料与设计塑料的基本特性塑料的组成（1）合成树脂人工合成的高分子化合物，是塑料的基本原料，起着胶粘作用，能将其他组分胶结成一个整体，并决定塑料的基本性能塑料的分类塑料种类繁多，常用的分类方法有按热行为分类和按应用分类两种。塑料按热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。塑料按其应用可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。塑料的一般特性（1）塑料质轻，比强度高（比强度指强度与密度的比值）（2）多数塑料制品有透明性，并富有光泽，能着鲜艳色彩（3）优异的电绝缘性（4）耐磨、自润滑性能好（5）塑料有耐化学药品性（
14、6）塑料成型加工方便，能大批量生产塑料与金属及其他工业材料相比较有以下缺点：塑料不耐高温，低温容易发脆。多数塑料虽不易燃烧，但在300左右发生变形，燃烧时放出有毒气体。由于耐热性较差，使塑料的用途受到限制。塑料制品易变形。温度变化时尺寸稳定性较差，成型收缩较大，即使在常温负荷下也容易变形。塑料有“老化”现象。塑料在长时间使用或贮藏过程中，质量会逐渐下降。这是由于受周围环境如氧气、光、热、辐射、湿气、雨雪、工业腐蚀气体、溶剂和微生物等的作用后，塑料的色泽改变、化学构造受到破坏，机械性能下降，变得硬脆或软粘而无法使用，这称为塑料的“老化”，它是塑料制品性能中的一个严重缺陷。塑料溶剂粘结利用有机溶剂
15、（如丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、二甲苯、四氢呋喃等）将需粘接的塑料表面溶解或溶胀，通过加压粘接在一起，形成牢固的街头。塑料的工艺特性塑料的工艺特性是指将塑料原料转变成为塑料制品的工艺特征，即塑料的成型加工性。塑料的成型方法很多，根据加工时聚合物所处状态的不同，塑料成型加工的方法大体可分为三种：处于玻璃态的塑料，可以采用车、铣、钻、刨等机械加工方法和电镀、喷涂等表面处理方法。当塑料处于高弹态时，可以采用热压、弯曲、真空成型等加工方法。把塑料加热到粘流态，可以进行注射成型、挤出成型、吹塑成型等加工。塑料成型方法的选择取决于塑料的类型（热塑性和热固性）、特性、起始状态及制成品的结构、尺寸和形状的等。第
16、四章 玻璃材料与设计玻璃的成型玻璃的成型是将熔融的玻璃液加工成具有一定形状和尺寸的玻璃制品的工艺过程。常见的玻璃成型方法有：压制成型、吹制成型和拉制成型。（1）压制成型压制成型是在模具中加入玻璃熔料加压成型，多用于玻璃盘碟、玻璃砖。（2）吹制成型吹制成型是将玻璃粘料压制成雏形型块，再将压缩气体吹入处于热熔态的玻璃型型块中，使之吹胀成为中空制品。吹制成型可分为机械吹制成型和人工吹制成型，用来制造瓶、罐、器皿、灯泡等。（3）拉制成型拉制成型是利用机械引力将玻璃熔体制成制品，分为垂直拉制和水平拉制，主要用来生产平板玻璃、玻璃管、玻璃纤维等。（4）压延成型压延成型是用金属辊将玻璃熔体压成板状制品，主要
17、用来生产压花玻璃、夹丝玻璃等，该成型分为平面压延与辊间压延成型。玻璃的热处理玻璃制品的热处理，一般包括退火和淬火两种工艺。退火就是消除或减少玻璃制品的热应力的热处理过程。对光学玻璃和某些特种玻璃制品，通过退火可使内部结构均匀，以达到要求的光学性能；淬火就是使玻璃表面形成一个有规律、均匀分布的压力层，以提高玻璃制品的机械强度和热稳定性。陶瓷 陶瓷是陶器和瓷器的总称，瓷是由陶演化而来。陶器通常有一定的气孔，断面粗造无光，不透明，敲之声音粗哑，有的有釉，有的无釉。瓷器的坯体致密，不存在或者有很小的气孔，半透明，通常施有釉层。陶器和瓷器的最大区别在于吸水率的不同，一般说来瓷器的吸水率都小于1，而陶器的
18、吸水率一般大于3(介于两者之间的叫炻器)。原料。一、光学性质1、白度：是指陶瓷材料对白色光的反射能力是以45角的照射到陶瓷试样表面上白色光反射强度与化学硫酸钡试样（白度为100%）进行比较得到的。2、透光度3、光泽度二、化学性质：陶瓷材料能耐酸碱的侵蚀，但由于结构原因，特别是日用陶瓷受弱酸侵蚀后很可能会溶出对人体有害的成分。如“铅”三、常用陶瓷1、日用陶瓷分为：精陶、细瓷、和炻器（按质量）第六章 木材与设计木材的基本性能木材是由树木采伐后经初步加工而得的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成。树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。（1）质轻（2）具有天然的色泽和美丽的花纹（3）具
19、有调湿特性（4）隔声吸音性（5）具有可塑性（6）易加工和涂饰（7）对热、电具有良好的绝缘性（8）易变形、易燃（9）各向异性木材的工艺特性将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、涂饰，最后形成一件完整的木制品的技术过程。木材加工的基本方法（1）木材的锯割 （2）木材的刨削（3）木材的凿削（4）木材的铣削常用木材（1）胶合板 用3层或多层（奇数层）单板加压胶合而成的板材。各层板的纤维方向互相垂直，可克服木材各向异性的缺陷。胶合板不易开裂和翘曲，幅面大而平整，材质均匀，横纹抗拉强度高，板面纹理美观，装饰性好。（2）泡花板（3）纤维板（4）细木工板6.4
20、.1 设计中木材的选用为达到产品造型设计的要求，保证产品的质量，科学合理地选用木材是至关重要的。根据产品的造型设计要求和不同的部件，在木材的选用上应按木材的特性考虑如下技术要求。有一定的强度及韧性、刚度和硬度，重量适中，材质结构应细致。有美丽的自然纹理，材质感锐目。干缩、湿胀性和翘曲变形性小。易加工，切削性能良好。胶合、着色及涂饰性能好。弯曲性能好。有抗气候和虫害性。塑料部分原理图玻璃成型原理图陶瓷成形原理图（木制品的构件间的结合方式，常见的有榫结合、胶结合、圆钉结合、螺钉结合、金属或硬质塑料联结件结合，以及混合结合等。采用不同的结合方式对制品的美观和强度、加工过程和成本，均有很大的影响，需要
21、在产品造型设计时根据质量技术要求确定。下面简要介绍几种常用结合方式。）橡胶：被定义为在较大变形之后能够迅速有力恢复到原状的一种材料，这种材料在改良之后，在室温下被外力拉伸至原来的两倍并维持此状态一分钟后释放，仍能在一分钟内恢复到小于原长1.5倍的状态。合成橡胶：是一种大分子材料，在室温下，当外力作用撤去后，合成橡胶能够基本恢复到原来的形状和尺寸。合成橡胶的整个恢复过程没有时间限制。IMD 定义：In-Mold Decorating 模内装饰。在模具定模侧吸附用凹版印刷制成的胶片 ，在合模时将胶片的油墨层转印到成型物上，注塑与产品表面装饰一次成型，这样的注塑方式称为模内装饰。IML 定义：(In-Mold Labelling)膜内标签。模内标签与其他类标签有所区别，它的核心不在于印刷，而在于材料本身，模内标签材料除了要满足印刷机的印刷适性外，还要具有使用特性。所以，模内标签在材料的配方结构上同普通标签材料有许多不同之处。用来制作陶瓷刀具的材料：氧化锆与增韧氧化铝目前最硬的三种材料：金刚石、六方氮化硅、氮化硅。 具有超强耐磨能力，经常用来制作磨刀石、砂纸的材料是：碳化硅 牙科中经常用来制作假牙的材料：半透明晶体氧化铝