產(chǎn)品材料與工藝

藝產(chǎn)品設(shè)計材料工藝概論一、金屬材料與工藝二、有機(jī)高分子材料與工藝三、合成高分子材料與工藝四、無機(jī)非金屬材料與工藝五、纖維復(fù)合材料與工藝六、發(fā)展中的新材料七、產(chǎn)品設(shè)計程序與選材方法八、涂裝工藝九、電鍍工藝十、金屬的氧化與著色工藝十一、其他裝飾工藝緒論產(chǎn)品設(shè)計材料概論1.學(xué)習(xí)材料的重要性2.設(shè)計專業(yè)學(xué)習(xí)材料課程的特點3.設(shè)計材料的分類4.材料的特性5.材料的感覺特性6.材料的美感和設(shè)計應(yīng)用7.材料和環(huán)境8.材料發(fā)展趨勢1.1材料是設(shè)計的物質(zhì)基礎(chǔ)和載體材料和工藝求。2.1與工科院校課程的區(qū)別作為射擊類院校對于材料的教學(xué)應(yīng)該和其他工科類院校的。工科的材料學(xué)（微觀方面）工程力學(xué)，物理學(xué)，機(jī)械，墊子，分子間距，應(yīng)力等設(shè)計類材料學(xué)（宏觀方面）材料和工藝，材料的沒敢，材料的機(jī)理應(yīng)用2.2我們要掌握的知識點具備相關(guān)的材料和工藝的知識；了解材料的基本性能；會應(yīng)用材料工藝學(xué)知識解決設(shè)計的問題；在設(shè)計中選擇恰當(dāng)?shù)牟牧虾凸に?；能運(yùn)用材料的自然美使產(chǎn)品具有美感；使加工工藝符合材料的性能。3.設(shè)計材料的分類3.1按材料發(fā)展史分類3.2按材料的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)及用途分類3.3按材料的來源、成分、狀態(tài)、構(gòu)造、形態(tài)、組合等分類3.4按照材料的形態(tài)分類3.1按材料發(fā)展史分類天然材料（石頭、木頭等）加工材料（礦物通過冶煉、燒結(jié)，制成金屬和陶瓷材料）合成材料（通過化學(xué)合成方法將石油，天然氣和煤等原料制成高分子材料）復(fù)合材料（指用有機(jī)、無機(jī)分金屬等各種原材料復(fù)合而成的材料）智能材料或應(yīng)變材料（指隨環(huán)境條件的變化具有應(yīng)變能力，擁有潛在的功能的高級形式的復(fù)合材料）3.2按材料的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)及用途分類按材料物理狀態(tài)分類：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)按材料化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：金屬、無機(jī)、有機(jī)（包含高分子）按材料用途分類：行業(yè)不同材料不同：機(jī)械、電器、化學(xué)、土建、醫(yī)用、農(nóng)業(yè)等。建筑材料、電工材料、結(jié)構(gòu)材料、墊子材料、淹沒材料、光學(xué)材料、耐火材料、感光材料、耐腐3.3按材料的來源、成分、狀態(tài)、構(gòu)造、形態(tài)、組合等分類按材料來源分類：天然材料、加工材料、合成材料按材料成分分類：有機(jī)材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料、其他材料按材料狀態(tài)分類：按原有的狀態(tài)或伴隨有變化使用的材料、氣體材料、液體材料按材料的構(gòu)造分類：晶質(zhì)材料：非晶質(zhì)材料、晶質(zhì)與非晶質(zhì)混合材料按材料形態(tài)分類：一次元材料、二次元材料、三次元材料按材料組合分類：單一材料、復(fù)合材料按照材料的形狀分類：線狀材料、板狀材料、塊狀材料4.材料的特性設(shè)計材料的特性包括：固有特性：力學(xué)特性、熱性能、電磁性能、防腐性能等派生特性：加工特性、感覺特性和經(jīng)濟(jì)特性其中牽涉到了材料的密度、強(qiáng)度、彈性、耐磨性、導(dǎo)電性、磁性了解它們是產(chǎn)品能夠成功實現(xiàn)功能的保證。5.材料的感覺特性感覺特性是人的感覺系統(tǒng)因為生理刺激對材料做出的反應(yīng)或材料做出的綜合印象。5.1材料的觸覺特性5.2材料的視覺特性材料的視覺特性是靠眼睛的視覺來感知的材料表面特征，是材料被視覺感受后經(jīng)過大腦處理昌盛的一種對材料表面特征的感覺和映像。6.材料的美感和設(shè)計應(yīng)用材料美是產(chǎn)品造型美的一個重要方面，不同的材料給人不同清澈光亮。6.1材料的色彩美6.2材料的機(jī)理美6.3材料的光澤美6.4材料的質(zhì)地美6.5材料的形態(tài)美7.材料和環(huán)境1.為什么要有環(huán)境意識；2.材料選擇對環(huán)境保護(hù)的考慮；3.提高效能，延長生命周期，降低產(chǎn)品的淘汰率；4.減少對環(huán)境有破壞和污染的材料的使用，避免使用有毒材料。新材料發(fā)展趨勢1.維將有很大發(fā)展，成為重要的新材料4進(jìn)了各種高溫耐熱、儲能、環(huán)能材料的發(fā)展。5高性能、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料。6復(fù)合材料纖維增強(qiáng)型，彌散粒子型，疊層復(fù)合型復(fù)合材料以使被稱為“21世紀(jì)材料”復(fù)合材料更放光彩7超導(dǎo)合金和金屬氫等8極限材料9原子分子設(shè)計材料10稀土材料產(chǎn)品設(shè)計中的材料因素1.使用功能是首要的，他決定著產(chǎn)品造型的基本形式2.品功能和藝術(shù)處理的具體體現(xiàn)3.思想感情和審美情趣質(zhì)感運(yùn)用的形式美基本法則1.配比率調(diào)和法則——使整體各個部位的物面質(zhì)感統(tǒng)一和諧對比法則——對比法則就是整體哥哥部位的物面質(zhì)感有對比的變化，形成材質(zhì)的對比、工藝的對比。2.主從率強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品的質(zhì)感設(shè)計中要有重點。所謂重點是反應(yīng)失誤的外在因素在排列組合式要突出中心，主從分明3.適合率各種材質(zhì)有明顯的個性，在質(zhì)感設(shè)計中應(yīng)充分考慮到材質(zhì)的功能和價值，質(zhì)感應(yīng)與適用性相符。質(zhì)感設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中的作用1.提高實用性——用性。2.增加裝飾性——體設(shè)計的裝飾性，還能補(bǔ)充形態(tài)和色彩鎖難以替代的形式美。3.獲得多樣性和經(jīng)濟(jì)性——良好的認(rèn)為質(zhì)感設(shè)計可以替代和不設(shè)計的多樣性和經(jīng)濟(jì)性。4.表現(xiàn)真實性和價值型——良好的質(zhì)感設(shè)計往往決定整體設(shè)計的真實性和價值型二、金屬材料與工藝3-1金屬材料概述3-1.1金屬的造型特征1.具有特有的顏色，良好的反射能力，不透明性及金屬光澤2.具有良好的延展性（塑性變形能力）——由于金屬鍵沒有方向性，金屬表現(xiàn)出良好的承受塑性變形的能力。3.表面工藝性好——在金屬表面可進(jìn)行各種裝飾工藝獲得理想的質(zhì)感。4.其他性能——金屬還具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。以上全部特性，達(dá)不到金屬具有的那樣高的性能水平。3-1.2金屬的分類金屬材料包括金屬和以金屬為主的合金金屬材料分類如下有色金屬：輕金屬(密度≤4.5g/cm3)、重金屬(密度≥4.5g/cm3)金屬的性能：機(jī)械性能：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞強(qiáng)度、彈性工藝性能：鑄造型、鍛壓型、焊接性、切削加工型機(jī)械性能1.強(qiáng)度：強(qiáng)度是金屬材料抵抗外力荷載而不致失效的能力2.塑性的能力3.硬度：硬度是金屬材料抵抗更硬物體壓入其內(nèi)的能力4.韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷的能力，叫做沖擊韌性。5.疲勞強(qiáng)度力6.彈性變形以恢復(fù)到原來形狀的能力。了提高塑性、韌性，有時就會削弱其強(qiáng)度。工藝性能1.鑄造性向等。2.鍛壓型：是金屬能否用斷崖方法制成優(yōu)良鍛壓件的性能。3.焊接性加特殊措施即能獲得優(yōu)良焊接質(zhì)量的性能。4.切削加工型加工型。黑色金屬：鐵、鋼、鐵的粉末冶金術(shù)鐵：鑄鐵度鋼、3-3.1鐵純鐵常不用純鐵來制造具有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)和外觀材料。鑄鐵2%的碳以及1%~3%的硅。鐵通常有以下幾種：灰口鑄鐵疲勞性和減震性。球墨鑄鐵般應(yīng)用于機(jī)軸和重型齒輪等。白口鑄鐵劇冷卻造成的?？慑戣T鐵面3-3.2鋼鋼是含碳量在0.02%~2.11%1.7%還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類：碳素鋼：普通碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳鋼合金鋼：合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)、滲碳鋼、滾動軸承鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼合金工具鋼：易切削結(jié)構(gòu)鋼、刃具鋼、模具鋼特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金金屬，主要表現(xiàn)為金屬特性的材料。有色金屬：低成本中等成本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品：鋁、銅、鎂、鋅低熔點到高熔點低成本到高成本合金：鉛、貴金屬、錫高熔點高性能高成本合金：3-4.1鋁及其合金1.純鋁：研究及制造電容器。工業(yè)純鋁課制作電線、電纜和器皿等。2.鋁合金鋁合金是以鋁位基礎(chǔ)加入其他合金元素(鋅、錳等)而組成的合金，鋁合金質(zhì)輕，強(qiáng)度高，比強(qiáng)度值接近并且可陽極氧化成各種顏色。鋁合金分類：鑄造鋁合金、變形鋁合金3-4.2銅及其合金1.純銅用于制造手里的結(jié)構(gòu)零件。銅合金分類：普通黃銅格比純銅低特殊黃銅鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅3-4.3其他有色金屬鎂和鎂合金中最輕的結(jié)構(gòu)金屬。較高的強(qiáng)度，可以作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用。鎂合金：鑄造鎂合金、變形鎂合金鈦及鈦合金有應(yīng)用。3-5金屬加工工藝金屬材料的成型加工按其特點分為：冷加工和熱加工熱加工成型有：液態(tài)成型、塑性成型、固態(tài)成型三種方法3-5.1金屬材料的熱成型工藝液態(tài)成型金屬的液態(tài)成型工藝（鑄造）是指金屬受熱融化冰教主道預(yù)型方法。分類一次鑄型：砂型、石膏型、陶瓷型永久鑄型：石墨型、金屬型(鑄鐵)、壓力鑄造(工具鋼)\金屬壓鑄塑性加工方法分類鍛造:錘鍛、落錘模鍛、壓力鍛造、模鍛、鉗鍛軋制：冷軋、熱軋鋼絲拉拔擠壓：直接擠壓、沖擠固態(tài)成型在室溫下進(jìn)行。分類純彎曲低成本到中等成本：彎曲、滾軋、連續(xù)滾軋復(fù)合成型中等成本到高成本：旋壓、液壓成型、拉深成型和沖載高成本：進(jìn)給模、自動送給模、多工步模3-5.2金屬材料的切屑加工工藝(冷加工)稱為冷加工板材加工板材操作：剪切、沖壓/空白切口/板口切開/裂縫、帶旋轉(zhuǎn)工裝的旋塔沖床、激光加熱/等離子弧有屑切削在這個部分，“切削”是指通過去除切削。而是材料分離或者減金屬連接物體產(chǎn)生原子間結(jié)合力而連接成一體的成型方法分類：的整體。等壓焊：在焊接過程中無論加熱與否，均需要加壓的焊接方法常見有電阻焊，摩擦焊，冷壓焊，擴(kuò)散焊，爆炸焊充街頭間隙，并與北韓金屬相互擴(kuò)散實現(xiàn)連接。3.6金屬的表面處理技術(shù)3.6.1金屬材料的熱處理金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，材料性能的一種工藝分類熱處理：退火，正火，回火，淬火3.6金屬的表面處理技術(shù)3.6.2金屬材料表面裝飾技術(shù)法進(jìn)行調(diào)整，已達(dá)到滿足產(chǎn)品設(shè)計的要求分類：表面蝕刻，拉絲4-1木材概述4.1.1木材應(yīng)用的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀木材是人類使用最早的一種造型材料，是人們生活不可缺少的重要的再生綠色資源。人類對木頭似乎有著與生俱來的感情，這可以從中國傳統(tǒng)“崇尚自然”的文化觀念中去尋找。7000多年以前就使用木頭來制作漆器，漆器的前身就是木器，這事不言自明的木材的現(xiàn)代應(yīng)用領(lǐng)域：建筑用材，工業(yè)用材，4-2木材的一般特性好的絕緣性能、易變型、易燃、各向異性4.2.2木材的設(shè)計特性視覺感受：情趣性。木紋：色彩是決定木材印象最重要的因素，也是設(shè)計中最生動、最活躍的因素，木材的明度和混度也會產(chǎn)生不同感覺觸覺感受：料相比其觸感也是溫暖感較強(qiáng)的材料。心里活動的影響極為明顯。按生長狀況分：外長樹、內(nèi)長樹按材質(zhì)分：軟質(zhì)、硬質(zhì)闊葉樹（白毛楊、白樺、紫椴、水曲柳，紫檀）缺點：有節(jié)，蟲害，裂紋，易燃，易腐蝕，易彎曲常用木材：原木，人造板材貼面板木材選用的基礎(chǔ)條件：1.致。2.有美麗的自然紋理，材質(zhì)感悅目3.干縮、濕脹和翹曲變形性小4.易加工、切削性能良好5.膠合、著色及涂飾性能好6.彎曲性能良好7.有抗氣候和蟲害性4-7木制品的加工工藝4.7.1木制品的加工工藝流程配料——頭和榫孔的加工）——裝配——涂飾涂料）四、合成高分子材料與工藝4-1工程塑料概述塑料：合成樹脂加入固化劑、著色劑、填料、潤滑劑、增塑劑等而形成的高分子化合物4.1.1塑料的組成及分類塑料的組成：1.合成樹脂2.填充劑3.增塑劑4.潤滑劑5.著色劑6.固化劑7.穩(wěn)定劑8.阻燃劑9其他添加劑塑料的分類：按樹脂受熱時的行為分：熱固性塑料：指在加工成型后，加熱不會再軟化，或在溶劑中，不在溶解的高分子材料酚醛塑料——電木，用作絕緣材料，日用品等氨基塑料——電玉，制造顏色鮮艷的產(chǎn)品料熱塑性材料：指受熱時軟化，可以加工成一定的形狀，能多次重復(fù)加熱塑制，其性能不發(fā)生顯著變化的高分子材料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯等聚氯乙烯——氯綸，臺布、雨衣、人造革、板材等按塑料的使用范圍分：通用塑料——指那些生產(chǎn)量大、貨源廣、價格低、適于大量應(yīng)用的塑料工程塑料——多在工程技術(shù)中做結(jié)構(gòu)、外觀材料的有的塑料特種塑料——有某種特殊功能、適于某種特殊用途的塑料，如用于導(dǎo)電、壓電、液晶、高分子分離膜等4.1.2塑料的一般特性設(shè)計上的優(yōu)良性能：質(zhì)輕和強(qiáng)度高——優(yōu)良的耐磨性、減摩性和自潤滑性——優(yōu)美舒適的質(zhì)感化學(xué)穩(wěn)定性好——良好的消聲性和吸震性——光學(xué)性能好優(yōu)異的電器絕緣性能——獨特的造型工藝性——具有多種防護(hù)性能塑料的弱點：1.不耐高溫，低溫容易發(fā)脆2.塑料制品易變型3.有老化現(xiàn)象4-2產(chǎn)品設(shè)計中常用的工程塑料4.2.1ABS塑料：A丙烯晴——B丁二烯——S丙乙烯丙烯晴：剛性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性丁二烯：抗沖擊性、耐低溫性丙乙烯：表面光澤、尺寸穩(wěn)定ABS良好、易于成型和機(jī)械加工ABS特性：成型加工性好，加工方式有磨、鋸、銼、鍛、模壓，涂抗、抗蠕變種類：耐熱ABS、高抗ABSABS4.2.2聚烯烴塑料聚乙烯(PE)：化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度不高，表面難于涂裝(熱塑性)聚丙烯(PP)：常用塑料中最輕的一種，耐熱性能良好聚氯乙烯(PVC)：聚氯乙烯著色容易電性能優(yōu)良聚乙烯特點：在所有塑料中密度最小，比水輕，能浮在水面上，性好，易老化生產(chǎn)方式：吹塑、擠出、注射成型尺寸改變小、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性強(qiáng)生產(chǎn)方式：吹塑、擠出、注射聚氯乙烯特點：耐酸堿、耐水、無毒、不易燃、電絕緣性良好、耐多種溶劑4.2.3聚碳酸酯訊、交通、航空、光學(xué)照明、醫(yī)療器械等方面廣泛引用優(yōu)良的機(jī)械(耐沖擊強(qiáng)度高)性能、耐熱、耐寒、電性能好、具有自燃性、一般是無色或微帶褐色的透明材料耐疲勞性能差于聚縮醛、聚酰胺樹脂差抗張強(qiáng)度與聚縮醛、甲基丙烯酸樹脂相當(dāng)4.2.4有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃：具有高透光性、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐大氣老化、質(zhì)地高雅4.2.5酚醛樹脂制4.2.6其他塑料脂、聚氨酯、氟塑料、有機(jī)硅性明顯降低；耐腐屬性較強(qiáng)，不受一般溶劑腐蝕，熱穩(wěn)定性好，可在260℃下長期使用，在-250℃下仍不脆變，絕緣性好4.2.7產(chǎn)品設(shè)計中塑料零件的選材設(shè)計選材要求透明的零件選用有機(jī)玻璃、聚苯乙烯或聚碳酸酯等一些要求進(jìn)行表面裝飾的殼體最常用的是ABS產(chǎn)品常與熱水或蒸汽接觸，或制作稍大的殼體零件可選用聚碳酸酯或聚苯醚一般結(jié)構(gòu)件通常選用價格低廉、成型工藝性好的塑料。如低壓聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS、聚氯乙烯、改性聚苯烯塑料等4-3塑料的成型4.3.1塑料零件的成型塑料零件的成型注射成型——真空成型——加工新工藝：冷擠壓、電火花加工、低壓鑄造、精密鑄造擠出成型、壓制成型、吹塑成型、壓硯成型、傳遞成型、滾形成性、熔塑成型注射成型的步驟：定量加料——熔塑化——施壓注射——沖模冷壓——起模取件擠出成型優(yōu)點：1.件好2.生產(chǎn)效率高3.操作簡單，工藝過程容易控制，便于實現(xiàn)連續(xù)自動化生產(chǎn)4.產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密5.可以一機(jī)多用、進(jìn)行綜合性生產(chǎn)1.擠塑溫度2.螺桿轉(zhuǎn)速3.機(jī)頭壓力4.牽引速度工方法二次加工的注意事項：1.溫度的把握2.回彈性大、表面粗糙、尺寸不精確、易變型3.開裂、分層、起毛、崩落(丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、二甲苯)粘接、膠貼劑粘接塑料的表面處理：噴涂、鍍飾、燙印等1.為保證制件表面質(zhì)量，切削、鋸割等工具必須經(jīng)常保持鋒利2.多數(shù)塑料制件對加工表面的刀痕等件應(yīng)注意保持表面平整、光潔，不同截面間應(yīng)有圓潤的過度3.4-4塑料制作的工藝設(shè)計塑料的工藝設(shè)計1.形狀——塑件要盡量的避免旁側(cè)凹陷部分2.斜度——在塑件的內(nèi)表面和外表面，沿脫模方向均應(yīng)設(shè)計足夠的脫模斜度3.壁厚——具有的強(qiáng)度和剛度；脫模時能經(jīng)受沖擊與震動，裝配能承受緊固力4.加強(qiáng)筋與其他防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計——加強(qiáng)筋的主要作用是增加制品強(qiáng)度和避免制品變形翹曲5.支撐面——常以凸出的底腳(三點或四點)或凸邊來做支撐面6.圓角——除了使用上要求采用尖角，其余所有轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡7.孔的設(shè)計——孔應(yīng)設(shè)置在不宜削弱塑件強(qiáng)度的地方，在孔間和孔與壁間應(yīng)留有足夠距離8.嵌件設(shè)計——為了增加塑件制件的性能而采用嵌件4-5塑料的著色4.5.1顏色作為設(shè)計元素作為設(shè)計元素毫無疑問是顏色最重要的應(yīng)用。一個物體有優(yōu)的顏色二沒有優(yōu)美的外形也能為這個產(chǎn)品有所彌補(bǔ)4.5.2塑料作色方法面尤為有效加工機(jī)械上方便快速地更改顏色4-6橡膠4.6.1橡膠制品分類橡膠制品分類膠管：重量輕、柔性大，容易彎曲，有良好的耐化學(xué)腐蝕性膠帶：有運(yùn)輸膠帶、傳動膠帶膠鞋：工業(yè)生產(chǎn)和民用對膠鞋的需求大輪胎：是橡膠制品中的主要產(chǎn)品其他橡膠工業(yè)制品4.6.2橡膠加工工藝塑煉——成型混煉——硫華壓延和壓處——澆注成型4-7功能與特種合成高分子新材料簡介功能與特種高分子材料1.反應(yīng)性高分子材料2.光敏性高分子材料3.電性能高分子材料4.高分子分離材料5.高分子吸附材料6.高分子智能材料7.醫(yī)用高分子材料8.高性能工程材料5-1陶瓷5.1.1陶瓷的概念陶瓷是用天然或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成型和高溫?zé)摇⒋u瓦、耐火材料等人造無機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)陶瓷概念指陶器、炻器、瓷器等，以黏土等無機(jī)非金屬礦物為主要原料制品的通稱現(xiàn)代陶瓷概念凡是經(jīng)高溫?zé)崽幚砉に嚭铣傻臒o機(jī)非金屬固體材料陶瓷的共同特征：1.耐熱性優(yōu)良2.絕緣性、半導(dǎo)體性3.磁性、介電性4.不易變形，斷裂時屬于脆性破壞5.韌性低5.1.2陶瓷的分類陶瓷材料工業(yè)玻璃璃、建筑玻璃、日用玻璃陶瓷普通陶瓷日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、多孔陶瓷特種陶瓷高強(qiáng)度陶瓷、高溫陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、壓電陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷玻璃陶瓷熔渣玻璃陶瓷5.2.1陶瓷的機(jī)械性能機(jī)械性能：剛度、硬度、強(qiáng)度好，塑性、韌性或脆性差5.2.2陶瓷的熱性能熱性能：熱膨脹性、熱導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性好5.2.3陶瓷的其他系能其他性能：導(dǎo)電性：陶瓷的導(dǎo)電性變化范圍很廣化學(xué)穩(wěn)定性：陶瓷的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定相器材、光學(xué)儀器、家具、日常生活用品中得到了廣泛的應(yīng)用。5-3陶瓷加工工藝個重要工序5.3.1原料配制”階段，如果是不夠純凈的原料，需煉選，淘洗，土及作為增塑劑的膨潤土等，他們在坯料中起塑化和黏結(jié)作用，用性能。的密實性和強(qiáng)度1.1.旋坯成型2.擠壓成型3.拉坯成型4.雕塑與印坯2.下壓法3.注漿成型：1.壓力注漿2.離心注漿5.3.2坯胎干燥5.3.3坯胎裝飾貼、印花、剔花、鏤空、彩繪、雕塑等5.3.4上釉上釉的方法：拓釉法、吹釉法、浸釉法、釉的制備及分類：從制成物品的種類來分，如陶器釉、炻器釉、瓷器釉從釉的主要助溶劑分，如石灰釉、灰釉、長石釉從施釉方式分，如生釉、食鹽釉從釉的起源、生產(chǎn)地、研究者分，如天目釉、布里斯托釉從釉的組成的名稱來分類，如鐵紅釉、青瓷釉釉的主要作用：可增加坯體的強(qiáng)度防止5.3.5窯爐燒結(jié)性能的陶瓷制品5-4產(chǎn)品設(shè)計中常用的工業(yè)陶瓷5.4.1工業(yè)玻璃玻璃的主要成分是SiO2,氧化鋁（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美術(shù)玻璃、光學(xué)玻璃、光纖玻璃、建筑用玻璃、照明器具玻璃、纖維泡沫玻璃、特種玻璃、其他1.玻璃的性質(zhì)1.和一般陶瓷一樣，他們均是脆性材料2.研磨加工3.數(shù)、光譜特性等一系列重要光學(xué)性質(zhì)4.為良導(dǎo)體。5.熱性能：玻璃的導(dǎo)熱性能很差6.化學(xué)穩(wěn)定性：玻璃的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。2.常用工業(yè)玻璃普通玻璃：又稱鈉鈣玻璃石（F）玻璃。好的化學(xué)穩(wěn)定性。過紫外線的性能也較好。化而成6-1復(fù)合材料概述6.1.1復(fù)合材料概念成的一種多項固體材料特點：1.復(fù)合材料的組分是多種多樣的，并具有相對的獨立性。2.了出色的綜合性能，從而合理的滿足使用需求6.1.2復(fù)合材料的分類復(fù)合材料功能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)合材料按集體分類按增強(qiáng)體分類先進(jìn)復(fù)合材料高聚物、金屬、陶瓷和碳（石墨）等構(gòu)成的復(fù)合材料。多用于各種高技術(shù)領(lǐng)域中用料少而性能要求高的場合度高，且能耐受一定溫度，在某種情況下還要求有膨脹系數(shù)小、絕熱性能好或耐戒指腐蝕等其他性能。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料：熱固性樹脂基、熱塑性樹脂基、橡膠基金屬基復(fù)合材料：輕金屬點、高熔點金屬基、金屬間化合物基陶瓷基復(fù)合材料：高溫陶瓷基、玻璃陶瓷基碳基復(fù)合材料水泥基復(fù)合材料6.2.2玻璃纖維復(fù)合材料2.熱固性玻璃鋼好，應(yīng)用較普遍優(yōu)點：有高的比強(qiáng)度具有良好的電絕緣性和絕熱性腐蝕性化學(xué)介質(zhì)都具有穩(wěn)定性根據(jù)需要可制成半透明或特別的保護(hù)色和辨別色能承受超高溫的短時作用方便制成任意曲面形狀、不同厚度和非常復(fù)雜的形狀缺點：剛性較差受有機(jī)樹脂耐熱性的先知，只能在300℃一下使用抗疲勞韌性相對較低易老化和產(chǎn)生蠕變玻璃鋼在產(chǎn)品設(shè)計中的廣泛應(yīng)用1.在宇航和航空方面2.在造船方面3.在車輛制造、衛(wèi)浴方面6.2.3碳纖維復(fù)合材料用來增強(qiáng)塑料、金屬盒陶瓷1.碳纖維樹脂復(fù)合材料數(shù)小，導(dǎo)熱性好，受X光線敷設(shè)時強(qiáng)度和模量不變比等。應(yīng)用范圍：架，各種機(jī)械中的受載磨損零件，受摩擦件等。2.碳纖維金屬復(fù)合材料點較低的金屬或合金。特點：有很好的強(qiáng)度和彈性模量，具有優(yōu)越的減摩性能。應(yīng)用范圍：高級軸承草料、制造高速列車的制動件。3.碳纖維陶瓷復(fù)合材料特點：同石英玻璃相比，它的抗彎強(qiáng)度提高了約12倍，沖擊韌性提高約40倍，熱穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高，抗機(jī)械沖擊和熱沖擊。應(yīng)用范圍：刀具、滑動構(gòu)件，發(fā)動機(jī)制件、能源構(gòu)件等6-3功能復(fù)合材料6.3.1功能復(fù)合材料的類別與應(yīng)用上的復(fù)合并得到廣泛的應(yīng)用。6-4復(fù)合材料的材料選擇與加工成型6.4.1復(fù)合材料的選擇與可設(shè)計性能的因素很多，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性差。性、維護(hù)與修補(bǔ)、檢驗測試、力學(xué)分析、成型方法與成型工藝、材料選材。復(fù)合材料的設(shè)計條件1.結(jié)構(gòu)所提出的要求靠性及壽命2.性能及結(jié)構(gòu)重量天領(lǐng)域內(nèi)線的非常重要。3.環(huán)境載荷1）機(jī)械條件：如震動、沖擊、噪聲、加速度等；2）物理條件：如壓力、溫度、濕度等；3）氣象條件：如風(fēng)雨、雷電、冰雪、日光燈4）大氣條件：如放射線、煙霧、風(fēng)沙等4.可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性復(fù)性和可回收性6.4.2樹脂——纖維復(fù)合材料的成型與加工手糊成型——普遍性和特殊性，模壓成型——穩(wěn)定性和可靠性纏繞成型——規(guī)律性和局限性，噴射成型——方便性和隨機(jī)性樹脂傳遞模塑成型——均勻性和流動性拉擠成型——準(zhǔn)確性和堅固性，連續(xù)成型——連續(xù)性和先進(jìn)性其他成型——相關(guān)性和適應(yīng)性1.手糊成型工藝顧名思義就是用手工進(jìn)行糊制的一種工藝，即“手藝。手藝的掌握，方法比較簡單，所以這種工藝應(yīng)用比較普遍。優(yōu)點：1.投資少，是成型工藝中成本低、見效最快的一種成型方法2.生產(chǎn)技術(shù)容易掌握，經(jīng)過短期脾培訓(xùn)，就可以掌握。3.品。4.可在不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料，制成整體結(jié)構(gòu)。5.適合于修補(bǔ)、增強(qiáng)和防止其他產(chǎn)品。缺點：1.制品質(zhì)量受人為因素影響較大，性能質(zhì)量穩(wěn)定性相對較差。2.生產(chǎn)效率低，適合于批量小的產(chǎn)品。3.操作時氣味大，勞動條件差2.模壓成型工藝固化成型的一種方法優(yōu)點1.制品尺寸精確（在所有玻璃鋼成型工藝中）2.制品兩面最光潔（在所有玻璃鋼成型工藝中）3.產(chǎn)品一次成型，容易實現(xiàn)機(jī)械化自動化生產(chǎn)4.制品可以多次重復(fù)生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠5.制品生產(chǎn)效率高成本低缺點1.制品幾何形狀、尺寸有限，只適合于大量生產(chǎn)中小型制品2.金屬模具硬度高，加工復(fù)雜、精度高，但設(shè)備費(fèi)用高3.立面較深的制品需要大噸位壓機(jī)3.纏繞成型工藝把纖維浸漬樹脂膠椰并按照一定的規(guī)律連續(xù)纏繞于制品芯模上，理化學(xué)狀態(tài)不同，分為干法纏繞、施法纏繞和半干法纏繞三種優(yōu)點1.可以充分體現(xiàn)纖維強(qiáng)度2.于航空航天等方面3.產(chǎn)品質(zhì)量可靠性高4.容易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化批量生產(chǎn)5.成本低缺點1.只適合于集合對稱外形的產(chǎn)品如管材、壓力容器、儲罐等2.設(shè)備、技術(shù)成本高，不適合小批量生產(chǎn)4.噴射成型工藝磨具上，用輥子滾壓浸漬，然后脫模的成型方法優(yōu)點1.產(chǎn)品整體性好，沒有搭接縫2.成型工藝簡便，生產(chǎn)效率高3.產(chǎn)品的形狀、尺寸基本上不受限制4.節(jié)省原材料、材料配方能保持一定的準(zhǔn)確性5.有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量缺點1.只能做單面膠衣產(chǎn)品2.質(zhì)量可靠性多取決于人工操作技能3.制品強(qiáng)度低6.4.3玻璃鋼表面的裝飾方法與技巧1.顏料著色法統(tǒng)、最常見的玻璃鋼表面裝飾技術(shù)特點1.加入樹脂中的顏料可以在某一范圍內(nèi)變化2.表面就不透明；反之，制品表面呈半透明狀。3.顏料糊一般為樹脂用量的4%~8%4.效果2.色筆著色法一般適用于玻璃鋼藝術(shù)品和壁畫等產(chǎn)品的表面裝飾。飾布上，將裝飾布鋪在玻璃布制件或膠衣樹脂下進(jìn)行糊制成型要點1.裝飾布可以選擇0.1mm到良好的裝飾效果2.玻璃纖維表面氈用作裝飾布時，由于它的強(qiáng)度太低3.雜色處理法裝飾效果非常顯著4.埋鑄材料法是一種在玻璃鋼制品表面下5.油漆著色法殊要求或表面顏色不一致的玻璃鋼制品的表面裝飾7-1生態(tài)環(huán)境材料7.1.1生態(tài)環(huán)境材料的概念與分類生態(tài)環(huán)境材料滿意的使用性能優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性制造—使用—廢棄—和能源消耗少，對環(huán)境污染小和循環(huán)再生利用率高）實際上任何一種材料只要經(jīng)過改造達(dá)到節(jié)約資源并與環(huán)境協(xié)調(diào)共存的要求，他就應(yīng)視為生態(tài)環(huán)境材料7.1.2生態(tài)環(huán)境材料的基本理論生態(tài)環(huán)境材料研究理論研究領(lǐng)域的主流方法材料的可持續(xù)發(fā)展理論材料流理論和生態(tài)加工、清潔生產(chǎn)理論以及再循環(huán)、降解、廢物處理理論實用研究環(huán)境協(xié)調(diào)材料、傳統(tǒng)材料的環(huán)境材料化環(huán)境凈化和恢復(fù)材料降解材料，之通過自身的分解減小對環(huán)境的污染生態(tài)環(huán)境材料的特征1.節(jié)約能源，材料能夠降低某一系統(tǒng)的能源消耗。2.節(jié)約資源。材料能降低系統(tǒng)的資源消耗。3.可重復(fù)使用4.可循環(huán)再生5.結(jié)構(gòu)可靠性6.化學(xué)穩(wěn)定性7.生物安全性8.有毒、有害替代9.舒適性。材料在使用時能給人提供舒適感的性質(zhì)。10.環(huán)境清潔、治理功能生態(tài)環(huán)境材料的合成與加工工藝，可分為四類1.能源節(jié)約工藝2.資源節(jié)約工藝3.降低污染的加工技術(shù)4.凈化環(huán)境的加工要求7.1.3生態(tài)環(huán)境材料及其工藝1.常見的金屬生態(tài)環(huán)境材料及工藝（1）常見的金屬生態(tài)環(huán)境材料1）通用合金途要求的標(biāo)準(zhǔn)合金系2）簡單合金①合金組元簡單，再生循環(huán)過程中易于分選②原則上不加入目前尚不能用精煉方法去除的元素③盡量不使用環(huán)境協(xié)調(diào)性不好的合金元素大量消費(fèi)的金屬結(jié)構(gòu)材料3）雙相鋼與普通低合金高強(qiáng)度鋼相比，在同等級抗拉強(qiáng)度水平下，鐵素體—新型沖壓用鋼（2）常見的金屬材料的生產(chǎn)化改造工藝與再生。①熔融還原煉鐵工藝②噴射成型的近終型加工技術(shù)2.常見的無機(jī)非金屬生態(tài)環(huán)境材料及工藝（1）水熱熱壓（2）陶瓷可切削技術(shù)3.高分子生態(tài)環(huán)境材料（1）高分子生態(tài)環(huán)境材料①廢塑料纖維化②廢塑料木材化③廢塑料土工制品化④將PS⑤PU、PF、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等熱固性塑料可與其他料可降解塑料①微生物降解②大型微生物降解③光降解④化學(xué)降解（2）有機(jī)聚合愛聊與有機(jī)復(fù)合材料的可生循環(huán)工藝有機(jī)聚合材料的可再生循環(huán)工藝塑料的再生循環(huán)技術(shù)大致可以分為兩類：一類是將回收廢舊后重