工业设计中的材料工艺-材料的特性

发布时间:2022-05-27 14:07    浏览次数:

材料的特性小知识
一、材料的固有特性:即材料的物理特性和化学特性,如力学性能、热性能、电磁性能、光学性能和防腐性能等。

二、材料的派生特性:由材料的固有特性派生而来的,即材料的加工特性、材料的感觉特性和经济特性。

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  材料的固有特性  
力学性能密度、强度、硬度、弹性与塑性、脆性与韧性、耐磨性。

热性能熔点、导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐熔性。

电性能:导电性、电绝缘性。

磁性能:铁磁性、顺磁性、抗磁性。

光性能:透射率、反射率。

化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性、耐候性。


 力学性能   

  密度  

单位体积物质的质量称为该物质的密度, 反映材料的轻、重 , 决定着产品轻巧等使用属性。


   力学性能   

  强度  

料在静载荷(外力)作用下抵抗塑性变形和破坏作用的能力,包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。


   力学性能   

   刚度   

刚度是指材料在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料弹性变形难易程度的一个象征。


力学性能   

  硬 度  

材料抵抗其他物体压入自身表面的能力,反应材料局部塑性变形的能力。


弹 性   

外力作用下产生变形,当外力去除后仍能完全恢复其原来形状的性能


  塑 性   
外力作用下产生变形,当外力去除后仍保持外力作用时的形状而不破裂的能。


 

  脆 性   

材料在受外力作用达到一定限度时,无明显变形而突然破坏的性质。

脆性材料的变形曲线,其特点是材料在接近破坏时,变形仍很小。

混凝土、玻璃、砖、石及陶瓷等都属于脆性材料,他们抵抗冲击作用的能力差,但是抗压强度较高


  韧 性   

材料在冲击载荷或展动载荷作用下,能承受很大变形而不破坏的能力,也称冲击韧性


 耐磨性   

材料表面抵抗磨损的能力。磨损包括氧化磨损、咬合磨损、 热磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损等。

 

   材料的导电性与电绝缘性   

导电性是材料传导电流的能力,用电导率来衡量 。

电绝缘性与导电性相反。用电阻率、介电常数、击穿强度表示。电阻率、击穿强度越大,电绝缘性越好,介电常数越小,电绝缘性越好。


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   材料的派生特性   

材料的加工特性

材料的感觉特性和经济特性。


  材料的加工特性   

材料的加工成型性愈多样,其造型、结构等愈丰富,成本愈低。

金属加工方式: 铸造、锻造、冲压、焊接、切削加工(车、铣、镗、磨、钻、刨。)
木材加工方式:锯、刨、凿、打孔等。
塑料加工方式:注塑成型、真空成型、挤出成型、吹塑成型等


材料的感觉特性  

不同的材质,给人以不同的心理感受,形成不同的材质感。

木  材——自然纯木的纹理让人轻松舒适;

花岗石——质地坚硬给人以厚重稳定雄伟壮丽感;

大理石——质地细腻纹理自然,光泽柔润、美观耐看;

钢  铁——坚硬挺拔刚劲深沉稳重;

塑  料——轻巧别劲色彩艳丽;

玻 璃——性脆质硬晶莹剔透;

丝织品——润滑柔美轻快华丽;

羊   毛——则给人柔美亲切、温暖和高贵感。

 

 材料的触觉质感   

   材质表面的质地和肌理   

材料的触觉质感与材料表面组织构造的表现方式密切相关;材料表面的质地和肌理是产生不同触觉质感的主要要因素。


材料肌理对产品形态的作用  

材料的触觉质感与材料表面组织构造的表现方式密切相关;材料表面的质地和肌理是产生不同触觉质感的主要要因素。

一、增强形态的量感粗糙的肌理感觉厚重,细腻的肌理感觉平滑;
二、丰富形态的表情增加物体的感情色彩;

三、传达形态的功能表面纹理方向提示操作功能;
四、增强材料的强度有肌理的面材抗外力性能增加;

 


 

设计是一种复杂的行为,材料的选择是最基本的。

设计师在选择材料的时候,除必须考虑材料的固有特性外,还必须着眼于材料与人、环境的有机联系。