材料與工藝總結(jié)精簡16525分解

1、材料與工藝總結(jié)精簡第一章 概論第一節(jié) “設(shè)計材料工藝學”課程綜述第二節(jié) 設(shè)計材料工藝的分類一、設(shè)計材料分類（一）、歷史分類法 島村昭治1代：木片、石器、骨器等天然材料2代：陶、青銅和鐵等3代：高分子材料4代：復合材料5代：智能型材料 （補強型、降解性） （二）、物質(zhì)結(jié)構(gòu)分類（三）、材料加工度分類法1、天然材料 天然存在有機材料、天然存在無機材料 2、加工材料： 3、人造材料： (1)、以天然材料為基礎(chǔ)所制造的人造材料。 (2)、利用化學反應制成的在自然界不存在或幾乎不存在的材料。（四）、材料形態(tài)分類法 1.顆粒材料 2.線狀材料3.面狀材料 4.塊狀材料二、設(shè)計材料的工藝分類 材料工藝分為：材

2、料的成型加工工藝、材料的表面處理工藝（一）、材料的成型加工工藝 成型：一次加工：熔融狀態(tài)下的一次加工 加工：二次加工：冷卻后車、鉗、銑、刨、削等的二次加工（二）、材料的表面處理工藝l 表面處理的目的：1.保護產(chǎn)品，即保護材料本身賦予產(chǎn)品表面的光澤、色彩、肌理等呈現(xiàn)出的外觀美，并提高產(chǎn)品的耐用性，確保產(chǎn)品的安全性，由此有效地利用材料資源。2.根據(jù)產(chǎn)品造型設(shè)計的意圖，改變產(chǎn)品表面狀態(tài)賦予表面更豐富的色彩、光澤、肌理等，提高表面裝飾效果。改善表面的物理性能（光性能、勢性能、電能）、化學性能（防腐蝕、防污涂，延長使用壽命）、生物學性能（防蟲、防腐、防霉），使產(chǎn)品表面有更好地感覺特性。1、表面被覆在原有

3、材料表面堆積新物質(zhì)的技術(shù)。依據(jù)被覆材料和被覆處理方式的不同，表面被覆處理有： （1）鍍層被覆 （2）涂層被覆（3）搪瓷和景泰藍 2、表面層改質(zhì)：改變原有材料的表面性質(zhì)3、表面精加工：方法：切削、研磨、蝕刻、噴砂、拋光。第三節(jié) 設(shè)計材料的感覺特性一、材料的質(zhì)感 質(zhì)感是物體表面由于內(nèi)因和外因而形成的結(jié)構(gòu)特征，通過觸覺和視覺所產(chǎn)生的綜合印象，作為工業(yè)設(shè)計的三大感覺要素（形態(tài)感、色彩感和材質(zhì)感）之一的質(zhì)感，體現(xiàn)的是物體構(gòu)成材料和構(gòu)成形式而產(chǎn)生的表面特征。l 質(zhì)感兩個基本屬性：1.生理屬性：按人的生理和心理感覺，質(zhì)感可分為觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感。2.物理屬性：按材料的物理和化學特性，分為自然質(zhì)感和人為質(zhì)感。

4、（一）質(zhì)感的生理屬性1.觸覺質(zhì)感： （1）觸覺的生理構(gòu)成（2）觸覺的心理構(gòu)成（3）觸覺的物理構(gòu)成2.視覺質(zhì)感：視覺質(zhì)感是觸覺質(zhì)感的綜合和補充。視覺質(zhì)感具有間接性、經(jīng)驗性、知覺性、遙測性和相對的不真實性。（二）質(zhì)感的物理屬性 1.自然質(zhì)感 2.人為質(zhì)感 （1）同材異質(zhì)感 （2）異材同質(zhì)感 二、質(zhì)感設(shè)計的形式美法則（一）調(diào)和法則（二）對比法則（三）主從律（四）適合律 三、質(zhì)感設(shè)計的作用 （一）提高適應性 （二）增加裝飾性與多樣性 （三）獲得經(jīng)濟性和高附加值第二章 設(shè)計選材的適應性系統(tǒng) 第一節(jié) 設(shè)計選材的適應性一、設(shè)計選材的復雜化二、設(shè)計選材的適應性要求柳冠中 事理學論綱 ：“設(shè)計是以一定的目的，一

5、定的方式來達到與客觀條件和內(nèi)部關(guān)系相適應的應用原則由系統(tǒng)的內(nèi)部因素、外部因素和系統(tǒng)目的三個要素構(gòu)成?！痹O(shè)計的適應性系統(tǒng)的成功與否，取決于系統(tǒng)內(nèi)部、外部因素之間相適應的程度。l 在設(shè)計選材過程中，需要考察的因素包括如下兩部分：1、內(nèi)部因素（一）、材料的物理性能（二）、材料的化學性能（三）、材料的機械性能（四）、材料的尺寸性能（五）、材料的加工性能 2.外部因素（一）、功能需求（二）、安全性（三）、外觀需求（四）、市場與經(jīng)濟因素（可達性、成本、產(chǎn)品壽命、社會流行趨勢）（五）、與材料相關(guān)的政策法規(guī)（六）、環(huán)境因素l 兩個角度描述設(shè)計選材中需要考慮的環(huán)境因素：（1）從材料影響環(huán)境的角度來講，需要考慮材

6、料在生產(chǎn)、使用以及廢棄的整個生命周期中對環(huán)境的影響，在具體的設(shè)計中可以減少表面裝飾、選用同類材料、采用可降解材料、廢棄物的再利用等方面來考慮。（2）從環(huán)境影響材料的角度來講，包括以下8點：1、沖擊與振動 2、溫度與濕度 3、人為破壞 4、火災危害 5、生物危害 6、污損 7、氣候影響 8、噪聲”適應”是設(shè)計活動的起點，“適度”是評價標準，也是設(shè)計活動的過程，“適合“是目標，是設(shè)計活動完成終止的狀態(tài)。設(shè)計選材的目的并不是尋找”最優(yōu)解“，而是“適合解”。衡量設(shè)計選材的標準不是對與錯，而是相對的適合與不適合。l 根據(jù)設(shè)計選材的“適應性原則”，可以擬定以下程序：第一步：針對特定產(chǎn)品，研究系統(tǒng)中材料工藝

7、之外的需求與限定：1、產(chǎn)品的功能需求 2、安全性需求 3、外觀需求 4、市場與經(jīng)濟因素（材料可達性、材料與工藝總成本、社會流行趨勢等）5、與材料相關(guān)的政策法規(guī) 6、環(huán)境因素第二步：針對特定產(chǎn)品，綜合分析外部因素中的主要因素和次要因素。 第三步：根據(jù)主要因素選擇系統(tǒng)內(nèi)部因素（材料的物理性能、機械性能、化學性能、尺寸性能以及加工性能）。第四步：根據(jù)次要因素選擇系統(tǒng)內(nèi)部因素（材料的物理性能、機械性能、化學性能、尺寸性能以及加工性能）。 第五步：根據(jù)內(nèi)部因素確定一系列符合要求的材料，通過制作模型，以內(nèi)部因素與外部因素相適應的程度為標準，對這些材料行評估比較，選出其中相對而言更合適的材料。第六步：如果有

8、必要，重復上面的第三、四、五步。第三章 金屬材料與工藝 第一節(jié) 金屬材料概述一、金屬材料應用的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀當代金屬材料具有以下特點：二、產(chǎn)品設(shè)計與金屬材料 三、金屬材料的分類 金屬材料包括金屬和以金屬為主的合金。 工業(yè)上常把全部金屬及其合金成分分為三大部分：（一）：黑色金屬鐵和以鐵為基礎(chǔ)的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金），黑色金屬應用最廣（二）：有色金屬，即除黑色金屬以外的所有金屬及其合金（三）：特種金屬材料（非晶態(tài)金屬、高強高模鋁鋰合金、形狀記憶合金、減震合金、超塑金屬、儲氫合金、超導合金等）第二節(jié) 金屬材料的性能 金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主要組成部分并具有金屬特性的材料。一、金屬的特

9、性金屬的特性表現(xiàn)在一下幾方面：1.具有良好的導電和導熱性能；2.表面具有金屬所特有的色彩與光澤；3.具有良好的延展性，易于加工成型；4.可以制成金屬間化合物，可以與其他金屬或非金屬在熔融態(tài)下形成合金，以改善金屬的性能；5.除少數(shù)貴重金屬外，幾乎所有金屬的化學性能都較為活潑，易于氧化而生銹，產(chǎn)生腐蝕；6.表面工藝性能優(yōu)良，可以進行各種裝飾工藝已獲得理想的表面質(zhì)感。二、金屬材料的機械性能 金屬材料的機械性能主要是指力學性能，即其受外力作用時所反映出來的性能。 （一）強度（二）塑性（三）硬度（四）沖擊韌性（五）疲勞強度（六）彈性變形三、金屬材料的加工性能（一）鑄造性（二）鍛造性（三）焊接性（四）切削

10、加工性第三節(jié) 設(shè)計中常用的金屬材料一、產(chǎn)品設(shè)計中常用的黑色金屬黑色金屬主要是指鋼鐵、錳、鉻及它們的合金。在產(chǎn)品設(shè)計中，黑色金屬的應用廣泛，尤其是鋼鐵材料。通常，鋼鐵材料按其含碳量的不同分為純鐵、鑄鐵和鋼三大類。（一）純鐵（二）鑄鐵 ：1、灰口鑄鐵 2、可鍛鑄鐵 3、白口鑄鐵 4、球墨鑄鐵 5、蠕墨鑄鐵（三）鋼：（1）碳素鋼：1、普通碳素鋼 2、碳素結(jié)構(gòu)鋼（一般結(jié)構(gòu)用壓延鋼材、機械結(jié)構(gòu)零件用碳素鋼、鋼（鐵）板、鋼（鐵）絲、鑄鋼）3、碳素工具鋼（2）合金鋼1、合金結(jié)構(gòu)鋼 （低合金高強度鋼、強韌鋼）2、合金工具鋼3、高速工具鋼 4、特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、易切削鋼、彈簧鋼、軸承鋼、量具鋼） 不銹

11、鋼分為馬氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、奧氏體型不銹鋼，70年代出現(xiàn)彩色不銹鋼。二、產(chǎn)品設(shè)計中常用的有色金屬（一）鋁及鋁合金1.純鋁2.鋁合金 （1）變形鋁合金（防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金、鍛鋁合金） （2）鑄造鋁合金3.鋁及鋁合金的應用 （二）銅及銅合金 1.純銅 2.銅合金 （1）黃銅（普通黃銅、特殊黃銅） （2）青銅（錫青銅、鋁青銅、鈹青銅） （3）其他銅合金（錢幣合金、白銅） 3. 銅及銅合金的應用（三）鎂及鎂合金 1.鎂 2.鎂合金 鎂合金的7個特點 P57 3. 銅及銅合金的應用 （四）其他合金金屬 1.鈦及鈦合金 純鈦、鈦合金（鈦合金、鈦合金、（+）鈦合金）、鈦及鈦合金的應用

12、 2.鋅及鋅合金 3.軸承合金 （5點性能） 4.錫合金（錫基軸承合金、錫焊料、錫合金涂層） 5.低熔點合金 6.粉末合金第四節(jié) 金屬成型加工工藝一、鑄造成型 三個階段：鑄型準備、鑄造金屬的熔化與澆注、鑄件處理和檢驗1.普通砂型鑄造（濕砂型和干砂型、化學硬化砂型）2.特種鑄造（熔模鑄造、殼型鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造、離心鑄造）3.鑄造新工藝（快速凝固、定向凝固、復合凝固、鑲鑄工藝）二、塑性成型三、金屬半固態(tài)成型四、快速成型 第五節(jié) 金屬切削和連接加工工藝一、金屬切削加工工藝二、金屬連接加工工藝 第六節(jié) 金屬材料的表面處理工藝1、 金屬材料的表面改性處

13、理 （一）金屬材料的熱處理 1.整體熱處理 2.表面熱處理 3.化學熱處理 （二）其他表面改性方法 1.噴丸強化 2.等離子擴散處理 3.激光表面處理 4.電子束表面處理 5.高密度太陽能表面處理 6.離子注入表面改性二、金屬材料的表面裝飾技術(shù) （一）表面著色工藝 1.化學著色 2.陽極氧化著色 3.電解著色 4.鍍覆著色 5.涂覆著色 6.琺瑯著色 7.熱處理著色 8.傳統(tǒng)著色 （二）金屬表面肌理工藝 1.表面鍛打 2.表面鑲嵌 3.表面蝕刻 4.表面切削和研磨拋光加工 5.表面拉絲（ 直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋拉絲、旋紋拉絲又稱旋光、螺紋拉絲）第七節(jié) 設(shè)計中金屬材料與工藝的選擇及其應用實例V

14、ertu 手機、葉鞘LED臺燈、皇后國王系列首飾、麥蘭多利納折椅、柯尼卡美能達數(shù)碼相機-7、蘋果G5電腦、彈性回火鋼椅（需要了解選擇工藝及理由）第4章 無機非金屬材料與工藝 第一節(jié) 設(shè)計中常用的金屬材料1、 陶瓷發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀瓷器的前身是原始青瓷東漢時期中國出現(xiàn)了真正的瓷器，制瓷技術(shù)由南方傳入北方陶瓷分為陶和瓷兩大類。通常把胎體沒有致密燒結(jié)的粘土和瓷石制品（不論是有色的還是白色的），統(tǒng)稱為陶器。其中把燒結(jié)溫度較高、燒結(jié)程度較好的那一部分稱為“硬陶”，把施釉的一種稱為“釉陶”。相對來說，經(jīng)過高溫燒成、胎體燒結(jié)程度較為致密、釉色品質(zhì)優(yōu)良的粘土或瓷石制品稱為“瓷器”。2、 陶瓷的組成與分類 陶瓷是

15、以天然礦物質(zhì)和人工制成的化合物為原料，按一定配比稱量配料，經(jīng)混合磨細、成型、燒結(jié)制成，其化學組成是由金屬元素和非金屬元素構(gòu)成的簡單化合物或復雜的多相固體混合物。 陶瓷分為普通陶瓷和特種陶瓷兩種。兩者的主要區(qū)別表現(xiàn)在：原料、成分、制備工藝、性能。P102（1） 普通陶瓷普通陶瓷又稱傳統(tǒng)陶瓷，是用天然硅酸鹽礦物，如黏土、長石、石英、高嶺土等原料燒結(jié)而成的。1.按所用的原料、燒成溫度及制品性質(zhì)分類：陶器、炻器、瓷器 2.按不同用途分類：日用陶瓷、建筑陶瓷、絕緣陶瓷、多孔陶瓷、化工陶瓷等陶器同瓷器的主要區(qū)別：1. 作胎原料不同2. 釉的種類3. 胎色4. 總氣孔率5. 燒結(jié)溫度6. 吸水率（2） 特種

16、陶瓷 特種陶瓷又稱現(xiàn)代陶瓷，是采用高度精選的能夠精確控制化學組成的原料，按照便于控制的制造技術(shù)加工，利于進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，且具有優(yōu)異特性的陶瓷。 1.按應用不同分類：功能陶瓷、工程陶瓷2. 按化學組成分類：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、復合瓷、金屬陶瓷、纖維增強陶瓷 特種陶瓷按化學成分不同可分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷；按其應用的不同又可以分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷。3、 陶瓷的基本特性（1） 陶瓷的機械性能 1.剛度 2.硬度 3.強度 4.塑性 5.韌性或脆性（2） 陶瓷的熱性能 1.熱膨脹 2.導熱性 3.熱穩(wěn)定性（3） 陶瓷的其他性能 1.導電性 2.化學穩(wěn)定性 第二節(jié) 設(shè)計中常用的陶瓷

17、材料1、 普通陶瓷普通陶瓷產(chǎn)品種類很多，在日用器皿、建筑陶瓷、美術(shù)陶瓷、衛(wèi)生潔具陶瓷餐具陶瓷、各種工藝品和工業(yè)用具中應用廣泛。（1） 日用器皿（2） 建筑陶瓷（3） 衛(wèi)生陶瓷及衛(wèi)浴產(chǎn)品（4） 美術(shù)陶瓷（5） 園林陶瓷（6） 烹飪陶瓷2、 特種陶瓷（1） 按化學成分分類 1.氧化物陶瓷 2.非氧化物陶瓷（2） 按其應用分類 1.功能陶瓷 功能陶瓷是指具有一定特殊聲、光、電、磁、熱等物理化學性能的多晶無機固體材料。 設(shè)計中常用的陶瓷材料： (1)電光陶瓷 (2)生物陶瓷 (3)磁性陶瓷 (4)壓電陶瓷 (5)半導體陶瓷 正溫度系數(shù)熱敏電阻材料（PTC）、負溫度系數(shù)電阻器材料（NTC）、濕敏陶瓷、電

18、壓敏感陶瓷 2.結(jié)構(gòu)陶瓷 結(jié)構(gòu)陶瓷是發(fā)揮其機械、熱、化學等性能的新型陶瓷材料。 (1)氧化物陶瓷 氧化鋁陶瓷 氧化鋯陶瓷 (2)氮化物陶瓷 氮化硅 氮化硼 (3)碳化物陶瓷：碳化物陶瓷主要有碳化硅陶瓷等。3、 其他新型陶瓷 （一）透明陶瓷：透明陶瓷就是能透過光線的陶瓷。 （二）金屬陶瓷：金屬陶瓷是由金屬同陶瓷組成的非均質(zhì)復合材料。 （三）超輕陶瓷：超輕陶瓷是指一種比木頭更輕，能浮在水里的超輕量陶瓷。 （四）高性能陶瓷：高性能陶瓷是采用分子設(shè)計方法、將碳、氨、硅、硼等根據(jù)陶瓷性能的需要進行組合配比，然后將配好的成分與有機物聚合成中間體，最后熱解，除去有機雜質(zhì)，得到所需高性能的陶瓷。 （五）耐溫陶

19、瓷：耐溫陶瓷是一種能夠經(jīng)受1700以上的高溫的復合材料，是氧化鋁粉末經(jīng)熔化、冷卻、再鋁化后制成，它強度大，加工性能好，在高溫下不會變質(zhì)。 （六）玻璃陶瓷：玻璃陶瓷材料一般用于制造家用或商業(yè)用的廚具餐具。 第三節(jié) 陶瓷的工藝 一、陶瓷的成型加工工藝 （一）原料配制 原料配制的好壞在一定程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，以及工藝流程、工藝條件的選擇。（二）成型 將配制好的坯料制作成為預定的形狀，以實現(xiàn)陶瓷產(chǎn)品的使用與審美功能，這個賦形工序即為成型。 1.可塑成型：可塑法是利用泥料具有可塑性的特點，經(jīng)一定工藝處理泥料制成一定形狀的制品。 （1）擠壓成型 （2）車坯成型 （3）旋坯成型 （4）滾壓成型 （5）軋

20、膜成型（6）拉坯成型（7）印坯成型 2.注漿成型：注漿成型又叫漿料成型。（1）石膏模鑄成型（2）熱壓注漿成型 （3）高壓注漿成型 3.壓制成型：壓制成型又稱粉料成型。 （1）塑壓成型：塑壓成型一般是將可塑泥料放在石膏模內(nèi)在常溫下壓制成坯的方法。 （2）模壓成型：模壓成型也叫干壓成型。 （3）等靜壓成型：等靜壓成型是利用液體介質(zhì)不可壓縮性和均勻傳遞壓力性的一種成型方法。4.其他成型工藝（1）注鑄成型 （2）快速制作原型法（三）坯體干燥 坯體干燥有不同的方法，如對流干燥、工頻電干燥、微波干燥、遠紅外干燥等。 （四）坯體裝飾 1.化妝土裝飾 2.劃花 3.刻花 4.貼花 5.印花 6.剔花 7.鏤空

21、 8.彩繪 9.雕塑（五）上釉 1.釉的分類 2.釉的制備 3.上釉的方法 4.上釉的作用（六）窯爐燒結(jié) 1.低溫燒成 2.熱壓燒結(jié) 3.等靜壓法 4.真空燒結(jié) 一、陶瓷的表面工藝（一）陶瓷彩釉（二）厚膜金屬化處理（三）手工施釉（四）陶瓷絲網(wǎng)轉(zhuǎn)印印刷 第4節(jié) 玻璃概述 玻璃，中國古代稱之為璧琉璃、琉璃，近代也稱為料，是指熔融物冷卻凝固所得到的非晶態(tài)無機材料。 一、 玻璃發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 二、 玻璃的組成與分類（一）按主要成分分類 1.石英玻璃 2.高硅氧玻璃 3.鈉鈣玻璃 4.鉛硅酸鹽玻璃 5.鋁硅酸鹽玻璃 6.硼硅酸鹽玻璃 7.磷酸鹽玻璃 （二）按原料、工藝和性能分類三、 玻璃的基本特性 （

22、一）強度玻璃抗拉強度較弱，抗壓強度較強，且抗壓 （二）硬度 （三）光學特性 （四）電學性能 （五）熱性質(zhì) （六）化學穩(wěn)定性 玻璃是一種硬且脆的透明非晶體材料，具有良好的抗風化、抗化學介質(zhì)腐蝕（氫氟酸、堿除外）性。1、 傳統(tǒng)氧化物玻璃（一）平板玻璃 1.平板玻璃是建筑玻璃中用量最大的一類，按表面狀態(tài)可分為 : （1）普通平板玻璃 （2）磨光玻璃 （3）磨砂玻璃 （4）花紋玻璃 壓花玻璃 噴砂玻璃 刻花玻璃 2.平板玻璃還可以通過著色、表面處理、復合等工藝制成具有不同色彩和各種特殊性能的制品。 （1）熱反射玻璃 （2）真空玻璃 （3）鐳射玻璃 （4）中空玻璃 （5）夾絲玻璃 （6）鋼化玻璃 其特性

23、如下： 高強度。 良好的熱穩(wěn)定性。 高安全性。 （7）防彈防盜玻璃 （8）夾層玻璃 （9）彩色玻璃 （10）低輻射鍍膜玻璃（二）器皿玻璃與瓶罐玻璃需要了解各自的優(yōu)缺點P1392、 新型玻璃（一）光電玻璃（二）導電膜玻璃（三）微晶玻璃（四）玻璃馬賽克（五）感光玻璃（六）智能調(diào)光玻璃（七）玻璃微珠 玻璃微珠主要被制成： 1.反光漆 2.反光膜 3.反光織物（八）微孔玻璃（九）警報玻璃（十）防眩玻璃第六節(jié) 玻璃的工藝玻璃的主要成分是SIO2，一般通過熔燒硅土(砂、石英或燧石)，加上堿(蘇打或鉀堿、碳酸鉀)而得到的，其中堿是作為助熔劑，也可以加入其他物質(zhì)，例如石灰(提高穩(wěn)定性)、鎂（去除雜質(zhì))、氧化鋁

24、(提高光潔度)或加入各種金屬氧化物得到不同的顏色根據(jù)玻璃的組成成分和玻璃的特性用途，可對玻璃作如下分類一、玻璃的成型工藝將熔融的玻璃液加工成具有一定形狀、尺寸的玻璃制品需要經(jīng)過一系列的加工過程。 （一）原料的選擇與配合料的制備玻璃原料是指用于制備玻璃配合料的各種物質(zhì)。 1.原料的選擇（1）主要原料 石英砂 硼酸、硼砂及含硼礦物 長石、瓷土、蠟石 純堿、芒硝 方解石、石灰石、白堊 硫酸鋇、碳酸鋇 鉛化合物。 （2）輔助原料 澄清劑 著色劑 脫色劑 乳濁劑 助熔劑（二）玻璃的熔制將配合料經(jīng)過高溫加熱形成均勻的、無氣泡的（即把氣泡、條紋和結(jié)石等減少到容許限度），并符合成形要求的玻璃液的過程，稱為玻璃

25、的熔制。1.硅酸鹽形成2.玻璃的形成3.澄清4.均化5.冷卻（三）玻璃的成型常見的玻璃成型方法有：壓制成型、吹制成型、拉制成型和壓延成型等。不同的玻璃產(chǎn)品成型的方法不盡相同。1.平板玻璃的成型方法（1）垂直法成型： （2）浮法玻璃成型：（3）拉制成型 （4）壓延成型：2.玻璃細珠的成型方法3.空心玻璃的成型方法（1）手工成型： （2）機械吹制成型： 4.碟盤狀玻璃的成型方法 碟盤狀玻璃產(chǎn)品的成型方式一般采用的是壓制成型。壓制成型是在模具中加入玻璃熔料后加壓而成 5.其他成型方法（1）離心成型法：（2）噴水切割和凹陷：（3）窯燒玻璃： 二、玻璃的加工工藝（一）玻璃的熱處理 玻璃制品的熱處理，一般

26、包括退火和淬火兩種工藝。 1.退火 2.淬火（二）玻璃制品的二次加工1.玻璃制品的冷加工 冷加工是指在常溫下通過機械方法來改變玻璃制品的外形和表面狀態(tài)所進行的工藝過程。（1）研磨 （2）拋光 （3）切割 （4）磨邊 （5）噴砂 （6）鉆孔 （7）刻花 目前刻花主要有兩種方法： 手工刻花。手工刻花是用一把垂直的金剛鉆輪進行加工，需要長年練就的加工玻璃的熟練技術(shù)。 機器切割。機器切割可以切割直線和弧線。 2.玻璃制品的熱加工 有很多形狀復雜和要求特殊的玻璃制品，需要通過熱加工進行最后成型。 三、玻璃的表面工藝 （一）玻璃彩飾玻璃彩飾是利用彩色釉料對玻璃制品進行裝飾的過程。 （二）玻璃蝕刻玻璃蝕刻是

27、一種利用氫氟酸的腐蝕作用，使玻璃獲得不透明毛面的方法。 （三）玻璃鍍銀玻璃鍍銀會產(chǎn)生一種鏡面反光效果。 （四）裝飾薄膜塑性薄膜可以改變櫥窗及建筑玻璃的外觀。 第7節(jié) 設(shè)計中無機非金屬材料與工藝的選擇及其應用實例 一、顛覆傳統(tǒng)的陶瓷手機（一）松下P253i陶瓷手機（二）東芝V602T陶瓷手機 選材理由： 1.陶瓷材料具有耐磨、不褪色的材料特性 2.采用陶瓷材料制造的手機時尚美觀，會產(chǎn)生新的視覺感受3.陶瓷材料質(zhì)感強 二、新型陶瓷剎車盤選材理由：1.陶瓷材料不易生銹、重量輕2.外觀動感時尚、耐磨性好可延長使用壽命3.采用陶瓷材料生產(chǎn)的剎車盤經(jīng)濟性好，可降低成本 三、Arik Levy系列產(chǎn)品（一）

28、Kaz Candlestick Holder（燭臺） （二）Galactica Fruit Bowl（Galactica水果盤） （三）Mistic Candelabra and Vase（Mistic大燭臺和花瓶）（四）Snob Glass Collection（假紳士玻璃品） 四、Tonfisk Oma 檸檬榨汁機 選材理由：1.陶瓷材料不易被油污，易清潔2.陶瓷材料抗酸性、抗堿性較強3.成型工藝簡單、成本低 五、茶具系列（一）建筑茶具選材理由：1.玻璃的透明性透光性強，可增強產(chǎn)品的建筑感2.采用玻璃材料生產(chǎn)的茶具易體現(xiàn)建筑玻璃質(zhì)感3.生產(chǎn)工藝簡單，成本較低（二）“溫暖”茶具選材理由：1.

29、陶瓷材料用作茶具易于清潔，且耐高溫的特性可用于加熱食品2.造型簡單大方，陶瓷成型工藝成本低3.陶瓷與木材的材質(zhì)對比獲得新的質(zhì)感體驗六、花瓶系列（一）海綿花瓶選材理由：1.陶瓷制品在粗坯狀態(tài)時可塑性好2.陶瓷材料耐高溫，同海綿一起燒制會得到陶瓷海綿胎體3.成型工藝簡單，成本較低（二）玻璃花瓶選材理由：1.成本較低2.加工方法簡單第5章 天然有機高分子材料與工藝第1節(jié) 木材概述 一、木材的應用歷史及現(xiàn)狀 木材是由裸子植物和被子植物中樹木產(chǎn)生的天然材料，它是人類使用最早的一種造物材料，是人們生活不可缺少的再生綠色資源。中國早在河姆渡文化時期就有使用木胎來制作漆器的，漆器的前身就是木器。中國古代漆器的

30、胎體，盡管有木胎、夾纻胎、陶胎、竹胎、皮胎等，但木胎是最普通的，數(shù)量最多的。在木胎上髹涂生漆，這是中國古代漆器最早，也是最基本的構(gòu)造。中國古代文獻中最早記載漆器的是韓非子·十過。棬就是漆器的胎骨，是漆器中出現(xiàn)最早、使用最廣的胎骨。木材應用領(lǐng)域：建筑用材、工業(yè)用材、交通建設(shè)用材、民用材、農(nóng)用材、其他用材木材工業(yè)是指以木材作為原材料的產(chǎn)業(yè)，主要產(chǎn)品包括鋸材、人造板和各種木制品等。木材的優(yōu)勢：木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、可調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境等天然屬性以及強度質(zhì)量比高和加工能耗小等特性。2、 木材的分類和結(jié)構(gòu)（1） 木材的分類 1.按樹木成長狀況分類 （外長樹、內(nèi)長樹） 2.按材質(zhì)分類

31、（軟木材、硬木材） 3.桉樹葉外觀形狀分類（針葉樹（承重構(gòu)件）、闊葉樹）P166（2） 木材的基本構(gòu)造 樹木由樹根、樹干和樹冠組成。 樹干主要分為下列幾部分：樹皮、形成層、邊材、心材。（3） 木材的三切面 1.橫切面 2.徑切面 3.弦切面（4） 不同切面的強度 木材的抗拉強度一般來說相當高，木材的抗壓強度比抗拉強度弱50%以上。在橫紋理方向上，木材的抗拉和抗壓強度都非常弱。3、 木材的物理特性 1.質(zhì)輕 2.具有天然的色澤和美麗的花紋 3.具有吸濕性 4.具有可塑性 5.易加工和涂飾 6.具有良好的絕緣性能 7.易變形、易燃 8.各向異性第2節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計中常用的木材 一、常用木材列表P169

32、-173 二、產(chǎn)品設(shè)計中常用木材的種類 （一）原木 1.直接使用 直接使用的原木一般用作電柱、樁木、坑木以及建筑工程所用的原木，通常要求具有一定的長度，較高的強度。 2.加工使用 加工使用的原木是作為原材料的，是將原木按一定規(guī)格尺寸割據(jù)后的木材，又稱為鋸材，鋸材按其寬度和厚度的比例關(guān)系又可分為板材、方材和薄木等。 （二）人造板材利用原木、刨花、木屑、廢材以及其他植物纖維等為原料，經(jīng)過機械或化學處理制成的板材，稱為人造板材。人造板材優(yōu)勢：幅面大、質(zhì)地均勻、表面平整光滑、變形小、美觀耐用、易于各種加工作用：家具、建筑、車船制造構(gòu)造種類：1.膠合板：用三層或多層（奇數(shù)層）刨制或旋切的單板涂膠后經(jīng)熱壓

33、而成的人造板材。2.刨花板：以木質(zhì)刨花或者碎木屑為主要原料，加膠熱壓而成的人造板材。 密度分：低密度刨花板、小密度刨花板、中密度刨花板、高密度刨花板 結(jié)構(gòu)：覆面、不覆面 加工方法：平壓、擠壓 使用的膠合劑不同：耐水性、非耐水性3. 纖維板：以木料加工的廢料或植物纖維作為原料，經(jīng)過處理、成型、熱壓等工序而制成的板材。 原料：木質(zhì)纖維板、非木質(zhì)纖維板 板面狀態(tài)：單面光纖維板、雙面光纖維板 密度：硬質(zhì)纖維板、中密度纖維板、軟質(zhì)纖維板4. 細木工板：又稱大芯板，是由兩片單板中間粘壓拼接木板而成的板材。 板芯結(jié)構(gòu)：實心細木工板、空心細木工板5.空心板：中板由空心的木框或帶某種少量填充物的木框構(gòu)成，兩面再

34、膠壓上膠合板或纖維板。6.塑料貼面板：人造板經(jīng)過二次加工而得的板材。 單板（薄木）貼面、三聚氰胺裝飾板（塑料貼面板）貼面、印刷裝飾紙貼面、聚氯乙烯薄膜貼面，以及木紋直接印刷、透明涂飾、不透明涂飾7.合成木材：又稱鈣塑材料，是一種主要由無機鈣鹽（如碳酸鈣等）和有機樹脂（聚烯烴類）組成的一種復合材料。第3節(jié) 木作基本工藝 一、結(jié)合方式 （一）榫結(jié)合 （二）楔結(jié)合 （三）圓形構(gòu)件結(jié)合 （四）板面拼合 （五）圓釘結(jié)合 （六）螺栓、搭接結(jié)合 （七）鋼環(huán)結(jié)合 二、木制品的加工工藝 （一）木材常用的成型加工工藝過程 1.配料 2.構(gòu)件的加工 （1）配料加工 （2）基準面的加工 （3）相對面的加工 （4）榫頭

35、和榫孔的加工 3.裝配 4.木制品的表面涂飾 （1）表面處理 （2）木材著色 （3）涂飾涂料（2） 木材的加工方法 木材在由制材品到制成品的過程中，常需要經(jīng)過多種加工工藝，其中包括鋸割、刨削、尺寸度量和劃線、鑿削、砍削、鉆削、拼接，以及裝配或成型后的表面修飾等。 1.木材的鋸割：使用工具主要包括：木工手工鋸（最常用的是框鋸和刀鋸）木工鋸割機床（分為帶鋸機和圓鋸機兩大類） 2.木材的刨削：使用工具主要包括：木工刨木工刨削機床：平刨床和壓刨床（單面壓刨床、多面壓刨床） 3.木材的鑿削使用工具主要包括：木工鑿木工榫孔機床 4.木材的銑削使用工具主要包括：木工銑削機床 5.木材的軟化處理與彎曲技術(shù)軟化

36、處理方法：1 水熱處理：又稱蒸煮法，有汽蒸和水煮2 高頻加熱處理3 化學藥劑處理彎曲技術(shù)：1 木材順紋壓縮彎曲技術(shù)2 壓縮木制造新技術(shù) 壓縮木對木材性能的改進體現(xiàn)在： 1>提高了木材的表面物理性 2>提高了木材的強度性能 3>提高了裝飾性和加工性 4>木材是非均質(zhì)的材料，經(jīng)密壓處理使材質(zhì)變得均勻，更易于切削加工、雕刻和細微加工和飾面加工等 （3） 木制品生產(chǎn)過程實例1.傳統(tǒng)手工藝方式2.現(xiàn)代生產(chǎn)方式第4節(jié) 木材的節(jié)約代用 一、木材節(jié)約代用的必要性 二、木材的代用物 （一）紙和紙板 1.紙和紙板的特點 2.瓦楞紙板 （二）竹材 1.竹材的種類 2.竹材的性能 1>竹

37、材的物理性質(zhì) 含水率、體積漲縮、質(zhì)量、耐久性 2>竹材的力學性質(zhì) 3>竹材的用途第5節(jié) 設(shè)計中木材與工藝的選擇及其應用實例 一、木材與家居產(chǎn)品 （一）漢斯·桑德格林·賈克伯森的家具設(shè)計 （二）艾娃·阿爾托的切槽法家具設(shè)計 （三）EVIO 吊燈 二、木材與電子產(chǎn)品 （一）SWEDX公司的電子產(chǎn)品 （二）雅馬哈的電子樂器 三、木材與時尚第六章合成高分子材料與工藝第一節(jié) 塑料概述1. 塑料的7個一般特性：質(zhì)量輕、強度高；較好的化學穩(wěn)定性；優(yōu)異的電氣絕緣性；優(yōu)秀的耐磨性、減摩性和自潤滑性；良好的消聲性和吸震性；優(yōu)異的光學性能；多重防護性能，比如防水防潮防輻射防

38、震等。2. 塑料在設(shè)計中的特性：A. 具有優(yōu)美豐富的質(zhì)感；B. 具有獨特的造型公益性。3. 塑料特性上的缺陷與設(shè)計上應該注意的5個問題a) 塑料性質(zhì)隨外部條件變化的問題；b) 塑料老化的問題；c) 塑料耐腐蝕的問題；d) 塑料的帶電問題；e) 塑料的降解與環(huán)境問題。第二節(jié) 設(shè)計常用塑料材料1. 塑料的組成和分類塑料的組成。塑料是有合成樹脂、填充劑、增塑劑、潤滑劑、著色劑、固化劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑等組成?？偟膩碚f其成分主要分成兩類合成樹脂和添加劑。A. 合成樹脂是用人工合成的方法，降低分子的有機化合物（一般指石油、天然氣、煤等）作為原料，經(jīng)過化學合成而制造出的與天然樹脂某些性能相似的樹脂狀產(chǎn)物，是

39、塑料中起粘結(jié)作用的部分，也叫粘料，使塑料具有成型的性能。B. 添加劑是添加在合成樹脂中可以改善或調(diào)節(jié)塑料性能的輔助劑。包括填充劑、增塑劑、潤滑劑、著色劑、固化劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑等2. 塑料的分類A. 按照受熱時的行為分類：熱塑性塑料、熱固性塑料B. 按塑料中樹脂合成的反應類型分類：聚合類塑料、縮聚類塑料C. 按塑料中樹脂大分子的有序狀態(tài)分類：無定形塑料、結(jié)晶形塑料D. 按性能特點和應用范圍分類：通用塑料、工程塑料、特種塑料。通用型塑料產(chǎn)量大、應用范圍廣、價格低、綜合性能較好但力學性能一般的塑料。主要用于非結(jié)構(gòu)性材料。l 聚乙烯（PE）熱塑性塑料，易加工成型。低密度聚乙烯主要用于家具玩具、塑料薄

40、膜、塑料瓶，高密度聚乙烯用于農(nóng)藥噴霧器的氣室、汽車油箱等；可作為化工設(shè)備的耐腐蝕涂層，代替銅和不銹鋼；用作電線保護套電纜絕緣套等。l 聚氯乙烯（PVC）熱塑性塑料，產(chǎn)量僅次于聚乙烯，但其硬度、強度、剛度、硬度均高于聚乙烯。主要用于，建筑領(lǐng)域如管材、板材、窗戶、扶手、壁紙、百葉窗等；電子電器產(chǎn)品，如家用電器外殼、電器絕緣材料幾乎完全取代了橡膠；日用品如人造皮革、皮衣等；用于車輛飛機輪船的內(nèi)裝飾及座椅面料；做中空包裝盒薄膜。l 聚丙烯（PP）產(chǎn)量第三，主要用于包裝領(lǐng)域食品醫(yī)藥的外包裝；汽車領(lǐng)域，如方向盤行李架、窗框等；電器電子領(lǐng)域；家具玩具；新型紡織品如桌布口罩蚊帳等。l 聚苯乙烯（PS）熱塑性塑

41、料，主要用途：可發(fā)泡做填充物；制造儀表，電器外殼；透明度好可用于光學儀器。l ABS：適宜于制造機械強度要求較高的產(chǎn)品，大量用在汽車電子電器上。如齒輪，軸承，把手，管道；電訊器材，電話機，手持話筒，洗衣機，電動機等l 酚醛樹脂（PF）l 環(huán)氧樹脂（ER）l 氨基樹脂l 聚氨酯（PU）有機玻璃即聚甲基丙烯酸甲酯第三節(jié) 塑料的工藝l 材料的成型工藝：1) 注射成型；2) 擠出成型；3) 壓制成型（包含模壓成型和層壓成型）；4) 延壓成型；5) 吹塑成型（薄膜吹塑、中空吹塑）；6) 熱成型；7) 手糊成型；8) 傳遞模塑成型；9) 澆鑄成型（流延鑄塑成型、滾塑成型、搪塑成型）；10) 纏繞成型；11

42、) 噴射成型；12) 蘸涂成型；13) 片狀模塑料成型和扒拉成型(片狀模塑料成型、扒拉成型)；14) 發(fā)泡成型。l 塑料的加工工藝l 塑料制作的結(jié)構(gòu)設(shè)計l 塑料的表面處理工藝第四節(jié) 橡膠概述橡膠再工業(yè)中的應用分為兩個階段：天然橡膠的發(fā)現(xiàn)和應用時期，合成橡膠的發(fā)展和應用時期。橡膠的基本特征：橡膠具有獨特的高彈性，在大的形變下能迅速有力地恢復形變第五節(jié) 設(shè)計中常用的橡膠材料橡膠按來源可分為天然橡膠和合成橡膠兩大類。天然橡膠是從植物中獲得的橡膠，這些植物包括西橡膠、銀菊、橡膠草、杜仲草等。固體天然橡膠可分為通用天然橡膠、特制固體天然橡膠、改性天然橡膠三類。天然橡膠特性：有較好的彈性第六節(jié) 橡膠成型工

43、藝1) 注射成型，又稱注塑成型，是將膠料通過注射機進行加熱，然后再壓力作用下從機筒注入模型中，經(jīng)熱壓硫化而成為制品的方法。2) 壓延成型膠片壓延，壓型，紡織物硅膠，貼合，壓出成型。第七節(jié) 涂料1. 涂料的概念與作用l 涂料是指涂于物體表面能結(jié)成完整而堅固的薄膜，具有裝飾，保護或其他作用的液體或粉末狀的有機高分子膠體混合物的總成，它所形成的薄膜成為涂膜，又稱漆膜。l 涂料主要起保護，裝飾和特殊作用2. 涂料的組成主要包括：膜物質(zhì)，溶劑，成膜物質(zhì)。3. 涂料的分類P2744. 產(chǎn)品設(shè)計中常見的涂料涂裝技術(shù)常見涂料有：1) 醇酸樹脂涂料，2) 酚醛樹脂涂料3) 氨基樹脂涂料4) 環(huán)氧樹脂涂料5) 丙

44、烯酸樹脂涂料6) 聚氨酯涂料7) 有機硅涂料8) 水溶性樹脂涂料9) 粉末涂料涂裝技術(shù)涂裝特點：選擇范圍廣，適應性強，工藝簡單，成本低，面飾效果好。涂裝施工方法:浸涂，淋涂，噴涂，電泳涂裝法。第八節(jié) 設(shè)計中塑料、橡膠與工藝的選擇及其應用實例P281第七章 纖維復合材料與工藝第一節(jié) 復合材料概述復合材料的特性：材料結(jié)構(gòu)的可設(shè)計性；結(jié)構(gòu)整體性能好；抗疲勞性能好；破壞安全性好；成型工藝簡單、靈活。第二節(jié) 設(shè)計中常用的纖維增強復合材料復合材料的分類按性能高低分為：常用復合材料和先進復合材料按用途可分為：結(jié)構(gòu)復合材料和功能復合材料玻璃纖維增強材料：即玻璃鋼，是一種重要的工業(yè)材料。玻璃鋼主要分為玻璃纖維增

45、強熱塑性符合材料和玻璃纖維增強熱固性復合材料，簡稱熱塑性玻璃鋼和熱固性玻璃鋼。1. 熱塑性玻璃鋼是以玻璃纖維為增強劑和以熱塑性樹脂為粘接劑制成的復合材料。P2932. 熱固性玻璃鋼是以玻璃纖維為增強劑和以熱固性樹脂為粘合劑制成的復合材料。P294碳纖維復合材料它是一種強度比銅大，比重比鋁還小的輕盈材料。與玻璃纖維相比，碳纖維具有高強度、高模量的特點。P296高強高模有機纖維復合材料功能復合材料第三節(jié) 復合材料的加工工藝1. 復合材料的材料選擇和可設(shè)計性l 復合材料的設(shè)計條件如下：1) 結(jié)構(gòu)所提出的要求，2) 性能與結(jié)構(gòu)重量，3) 環(huán)境荷載，4) 可靠性、安全性和經(jīng)濟性。2. 復合材料的成型工藝

46、1) 對于常用的想為復合材料成型工藝的操作方法，工藝優(yōu)缺點參考P3042) 金屬纖維復合材料的成型與工藝液態(tài)金屬浸鑄法擴散焊接法噴涂法3) 鋁箔復合材料成型工藝l 鋁箔材料的優(yōu)點1) 價格低廉2) 阻燃性好3) 耐候性好3. 復合材料的表面裝飾工藝1) 顏料著色法；2) 色筆著色法；3) 雜色處理法；4) 埋鑄材料法；5) 油漆著色法。第四節(jié) 設(shè)計中纖維復合材料與工藝的選擇及其應用實例1) 纖維復合材料與工藝的選擇方法l 玻璃鋼船艇的優(yōu)越性l 玻璃鋼船艇的工藝流程2) 玻璃鋼產(chǎn)品的應用實例3) 碳纖維產(chǎn)品應用實例碳纖維是一種新型非金屬材料，具有耐高溫，耐腐蝕，耐疲勞，抗蠕變，導電，傳熱等優(yōu)異性能。主要用于：釣魚竿，網(wǎng)球拍，羽毛球拍，賽車，滑雪板，筆記本電腦，超級跑車第八章發(fā)展中的新材料一、 生態(tài)環(huán)境材料1) 生態(tài)環(huán)境材料，是指同時具有令人滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或者是能夠改善環(huán)境的材料。P3252) 生態(tài)環(huán)境材料的特征