藝術(shù)設(shè)計中材料的物理性能分類及用途,藝術(shù)設(shè)計論文

藝術(shù)設(shè)計中材料的物理性能分類及用途,藝術(shù)設(shè)計論文藝術(shù)設(shè)計離不開材料，材料就是藝術(shù)設(shè)計的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同的材料有著不同的特性和用處。天然材料和人造材料已成為我們生活中不可分割的組成部分。材料按其物理性能和特性可細(xì)分為如下種類：1金屬材料金屬材料有鋼、鐵、銅、金、銀、鋁、鎢、稀有金屬等，是制造工業(yè)產(chǎn)品、家用電器、工具等的良好材料。金屬材料具有較高的熱傳導(dǎo)系數(shù)，導(dǎo)電性能好，呈不透明狀態(tài)，有一定重量，易于成型，而且能夠磨光、拋光并且具有較高的光澤。中國傳統(tǒng)的金屬工藝一類，就是用金、銀、銅、錫等作為工藝材料，生產(chǎn)兵器、禮器、烹飪器、工具、樂器、食器、水器、銅鏡以及各種裝飾用品。在手工業(yè)，相當(dāng)多的新材料一經(jīng)發(fā)現(xiàn)總是被用于工藝生產(chǎn)上，導(dǎo)致新工藝品類的產(chǎn)生，如青銅材料冶煉技術(shù)一旦成熟即被用來生產(chǎn)兵器、用具、工具和裝飾品，在構(gòu)成一個宏大工藝部類的同時，即產(chǎn)生了一整套金屬工藝的技術(shù)與藝術(shù)方式方法。到近當(dāng)代，鋁、鋼等材料在設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，制成鋼管家具和各種生活器皿。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前已發(fā)現(xiàn)了十幾種稀有金屬，稀有金屬在冶金工藝中能夠改善合金的性能，還能夠作為陶瓷和玻璃上的色彩原料，能產(chǎn)生理想的美麗光澤。金屬材料分黑色金屬材料〔鋼和鑄鐵〕和有色金屬材料〔除鐵以外的其他金屬及合金〕兩大類。金屬材料的物理性質(zhì)是指材料在使用經(jīng)過中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如硬度、密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性和磁性等。金屬按其密度可分為重金屬和輕金屬，即密度大于5的金屬材料稱重金屬，小于5的稱輕金屬。除此之外，工業(yè)上一般把熔點(diǎn)低于700℃的金屬或合金稱易熔金屬或易熔合金。衡量金屬材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)有強(qiáng)度、硬度、彈性、塑性、剛性、韌性、抗疲憊性和蠕變性等。不同金屬材料表現(xiàn)出的力學(xué)性能是不一樣的。金屬材料最重要的力學(xué)性能是強(qiáng)度，即金屬材料在靜載荷作用下抵抗毀壞的能力，抵抗載荷的能力越大，強(qiáng)度越高。金屬材料對于設(shè)計的應(yīng)用價值在于，其形狀通過特殊加工能夠產(chǎn)生很多變化。比方，金屬富有彈性，能夠捶打、拉伸，塑造成各種形狀；金屬還能熔化澆鑄，根據(jù)鑄模的形狀塑造出形態(tài)各異的產(chǎn)品。而且，鑄型模是用金屬制成的，能夠反復(fù)使用數(shù)次，是比擬節(jié)約的鑄造塑形的加工方式。2木材木材是傳統(tǒng)的建筑材料和家具材料。木材的優(yōu)點(diǎn)很多，質(zhì)量輕而富有韌性；易涂飾；易加工成型；具有天然而美麗的色澤紋理；木材的熱傳導(dǎo)率低、電阻大，合適于制作工具和器具的把手等。它的缺點(diǎn)也很明顯：抗壓、抗彎曲強(qiáng)度弱，易變形；易腐朽；易受蟲蛀；易燃等。木材按性質(zhì)一般分為硬木和軟木。硬木大多是落葉樹，這些樹大多長勢寬闊，每年脫落一次。制作家具的木材多是硬木，且雕刻得相當(dāng)精細(xì)。硬木中較為貴重而稀罕的為紫檀、花梨木、紅木、楠木、烏木、黃楊等。除此之外，還有各種人造板材，大大豐富了家具設(shè)計的材料。人造板材是指利用原木、刨花、木屑、小材、廢材以及其他植物纖維等為原料，經(jīng)過機(jī)械或化學(xué)處理制成的板材。人造板材具有幅面大，質(zhì)地均勻，外表平整光滑、變形小，美觀耐用，易于加工成型等優(yōu)點(diǎn)。其廣泛用于賓館裝修、造船、展覽廳裝修、家具生產(chǎn)、包裝箱、客機(jī)裝修等方面。人造板的構(gòu)造種類很多，最常見的有膠合板、刨花板、纖維板和各種輕質(zhì)板材等。而常見的膠合板、復(fù)合板、纖維板、細(xì)木工板等，大部分都是2400mm1200mm標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的，厚度也分成規(guī)定層級，以利于配套管理。具體的人造板材內(nèi)容將在第十一章建筑與室內(nèi)設(shè)計中有具體介紹。軟木大多是針葉樹，這種木材有種與生俱來的美，并且很容易著色、上蠟、滾油，或?qū)⑵鋻伖鈽?gòu)成軟軟的光亮的外表。木材的紋理又能激發(fā)出設(shè)計師的靈感，人們用多種多樣不同紋理的木頭小碎片拼合在地板或家具外表上，構(gòu)成圖案。木材作為設(shè)計的一種材料，有著無限的可能，在紋理、色彩、肌理、易處理性上都有著多樣的變化，它與生俱來的暖和感和充滿生機(jī)的感覺是在其他材料中無法找到的。3陶瓷陶瓷一詞的涵義源于古希臘的燒物,它是經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而具有一定強(qiáng)度的固體材料。傳統(tǒng)的陶瓷概念一般是指陶器、瓷器等以粘土等無機(jī)非金屬礦物為主要原料的產(chǎn)品統(tǒng)稱。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代陶瓷產(chǎn)品的原料已不再局限于粘土、長石、石英等硅酸鹽原料，而擴(kuò)大到非硅酸鹽、非氧化物等高純度原料和人工合成的原料。因此，當(dāng)代但凡經(jīng)高溫?zé)崽幚砉に嚭铣傻臒o機(jī)非金屬固體材料都能夠稱作為陶瓷。陶瓷材料既有優(yōu)點(diǎn)，也有不可克制的缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、抗氧化、耐腐蝕；缺點(diǎn)是脆性易碎，高溫?zé)茣r易變形等。陶瓷材料的實(shí)用范疇很廣，如混凝土的水泥〔甚至巖石本身〕、玻璃等。這類材料具有一定的硬度和脆性，往往比金屬或聚合物更耐高溫和更能抗惡劣的環(huán)境。中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和成功利用陶瓷材料的國家，早在商周時期就已出現(xiàn)原始青瓷，至秦漢時瓷器已經(jīng)開場成熟。這比日本瀨戶古窯在1228年試制成功青瓷和德國柏林匠師柏特格在1709年試制成功瓷器早數(shù)千年。陶瓷一般分為普通陶瓷〔傳統(tǒng)陶瓷〕和特種陶瓷兩大類。普通陶瓷又包括日用陶瓷、建筑陶瓷、多孔陶瓷、化工陶瓷等；特種陶瓷有高溫陶瓷、高強(qiáng)度陶瓷、耐酸陶瓷、耐磨陶瓷、光學(xué)陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷等。傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品的重要原料為陶土和瓷土。陶土是由鋁、硅石，以及其他多種原料構(gòu)成，也經(jīng)常包含一些有色原料。陶土又分為兩種：一種是原生黏土，另一種是沉積黏土。陶土的燒結(jié)和成型只需7OO~80O℃的高溫。瓷土，又名高嶺土,是瓷器的主要原料〔是以產(chǎn)于景德鎮(zhèn)附近的高嶺而得名〕。純粹的瓷土是一種白色或灰白色土，有絲絹般光澤的軟質(zhì)礦物。瓷土是由云母和長石變質(zhì)，華而不實(shí)的鈉、鉀、鈣、鐵等流失，加上水變化而成的，這種作用叫做瓷土化或高嶺土化.瓷土的熔點(diǎn)約在1780℃左右，實(shí)際上由于多少含有不純物質(zhì)，所以它的熔點(diǎn)略為降低。瓷器形態(tài)非常堅硬、平滑、有光澤。因而，它能夠被制成薄薄的半透明的器皿樣式。瓷土燒結(jié)后有透明性，無吸水性，一般為白色；在第一次燒成的素坯上，施不用的釉料再燒，能夠產(chǎn)生不同的色澤。陶土、瓷土的可塑性，使陶瓷制品展現(xiàn)各個不同時代的萬千品種和造型；而釉藥的不同成份的配制，使釉色呈現(xiàn)千變?nèi)f化的特殊效果，如著名的鈞窯窯變，兔毫、百圾碎、油滴、花釉、影青、釉下彩、釉上彩、斗彩、青花、釉里紅等，或千峰翠色或如冰似玉，或燦若晚霞或春水如藍(lán)，無不得益于釉之材料的豐富和發(fā)展。4染織材料染織材料包括染色材料和織物材料。4.1染色材料染色材料在我們國家古代有有機(jī)植物染料和無機(jī)礦物顏料。有機(jī)植物染料是從藍(lán)草和茜草中提取的，有靛藍(lán)、茜紅等；無機(jī)礦物顏料有朱砂、石綠、土紅等。我們國家古代染料為天然顏料，到明清時期，我們國家的染色材料多達(dá)幾百種。到近代化學(xué)工業(yè)的出現(xiàn)，各種人造顏料就出現(xiàn)了，如鉻綠、鉻黃、鈦白、立德粉、炭黑、銅粉、鋁粉、氧化鐵紅、群青等。4.2植物材料織物材料有毛、絲、棉、麻、人造纖維等，它們不僅成為人們?nèi)粘Ｉ钪蟹椀闹匾?，也成為纖維織物設(shè)計的重要材料。僅蠶絲如紡、綢、緞、縐、錦、羅、紗、絹、綾、綃、呢、絨、綈等，就可織成十多種織物。這些絲織物的共同特點(diǎn)是光澤好，手感好，透氣性能好，穿著舒適、高雅、華美。除天然織物材料外，還有種類繁多的人造材料，即化學(xué)纖維。5玉石材料玉石是我們國家重要的裝飾雕刻材料。玉是一種溫潤而有光澤的美石，在我們國家古代，由于遭到儒家君子比德于玉觀念的影響，使得玉器成為貴族、文人乃至平民所喜歡和玩賞的一種工藝品。古人講玉是石之美者,所以玉不僅指硬玉和軟玉兩類，還有廣義的概念。如蛇紋石族〔岫玉之一部分，即硬綠蛇紋石〕、某些硅酸變膠體〔瑪瑙、碧玉〕、次生石英巖類〔東陵石、密玉〕、以及水晶〔芙蓉石〕、薔薇輝石〔粉翠〕等能符合玉雕要求者，都能夠包括在玉的范疇。一般玉的硬度應(yīng)在4以上，具有蠟狀或玻璃狀光澤。若硬度不夠，如大理石、壽山石、青田石、漢白玉等，則不屬玉雕材料，只能算是石雕材料。我們國家出產(chǎn)豐富的玉石材料，如云南的翡翠、新疆的白玉、東北的瑪瑙、岫巖，湖北的松石、臺灣和海南島的水晶，河南的密玉、北京的粉翠、杭州的昌化石以及南京的雨花瑪瑙等，都是較著名的制作玉器的原材料。6玻璃玻璃是一種較為透明的液體物質(zhì)，是一種在冷卻經(jīng)過中黏度逐步增大并硬化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。玻璃既是一種古老的材料，可以能是第一種被大規(guī)模應(yīng)用的材料。這種透明、堅硬的材料令人驚嘆。這是一種萬能的材料，擁有從包裝美酒到替換人體器官的不同功能玻璃的深加工制品能具有控制光線、調(diào)節(jié)溫度、防止噪音和提高建筑藝術(shù)裝飾等功能。隨著科技的發(fā)展，玻璃不僅僅是一種采光材料，而且成為當(dāng)代建筑的一種構(gòu)造材料和裝飾材料。玻璃是所有材料中最具自然美的一種，它澆鑄簡單、無色、樸實(shí)無華，但它的晶瑩剔透、流線形態(tài)和