工业设计基础

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1、材料是产品功能、结构、造型等的载体，材料是设计师创新设计的重要着眼点之一。A物理特性：包括密度、透明度、导电性、导热性、热胀性、磁性。B化学特性：指材料在各种温度、压力、光、电、磁等条件下对各种介质的化学反应特性及自身可能发生的化学变化特性；如：可燃性、氧化性等。C力学特性：指材料对外力所导致的弹性变形、塑性变形、硬物压入甚至断裂破坏的抵抗能力，主要包括强度、刚性、弹性、塑性、硬度等。D加工工艺特性：指材料适应各种加工和工艺处理，最终成为目标制品的能力，以及材料在加工成型过程中所表现出来的特性。E人文

2、特性：指材料受地域文化及个人经验的影响，与人的生理感觉、心理感知相关的特性。材料的感觉特性木材：自然，协调，亲切，古典，手工，温暖，粗糙，感性金属：坚硬，光滑，理性，拘谨，现代，科技，冷漠，凉爽，笨重玻璃：高雅，明亮，光滑，时髦，干净，整齐，协调，自由，精致，活泼塑料：人造，轻巧，细腻，艳丽，优雅，理性皮革：柔软，感性，浪漫，手工，温暖陶瓷：高雅，明亮，时髦，整齐，精制，凉爽橡胶：人造，低俗，阴暗，束缚，笨重，呆板F经济特性：包括材料价格和加工成本G环境协调性运用材料的基本要素的构成变化对产品设计进行

3、创新。材料基本要素包括：色彩、形态、透明度、纹理、光洁度、冷暖、软硬、轻重、状态等。材料形态构成的运用应注意：1、尽量发挥材料特性；2、应注意形态结构的强度及稳定性。材料纹理构成的运用应注意：1、发掘材料天然纹理美感；2、模仿天然材料纹理，赋予人工材料天然材料的质感；3、人工韵律美纹理塑造；4、起到防滑、心理暗示等功能。目前广泛应用的金属材料主要有：钢铁及其合金、铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金、镁及其合金、粉末合金及金银等贵金属。机械性能（力学性能）：高强度、可塑性和弹性、刚度高、高硬度名词解释：

4、硬度：指材料抵抗穿透和刮划的能力。（热泡泡糖、玻璃）韧性：指材料抵抗塑性变形而不断裂的能力。（热泡泡糖）脆性：与韧性相反的概念。（冷泡泡糖、玻璃）压缩性：指在压缩载荷下临近破碎前材料变形的延伸量。（热泡泡糖、混泥土）弯曲度：指材料被折断前能承受的最大变形。（冷泡泡糖）弹性变形：指材料在产生变形之后，取消应力，然后恢复到原来形状的能力。（橡皮筋）塑性变形：与弹变形相反的概念。（口香糖）强度：分抗剪强度、抗拉强度、屈服强度；分别指让材料被剪断、被拉断或产生永久变形所需要的载荷或应力。（口香糖？）物理化学性

5、能：密度大、熔点高、导电导热能力强、具有磁性、抗氧化腐蚀能力差、色泽好、音质优美加工工艺性能：优良的成型性及多样的表面处理工艺。成型工艺包括：铸造、锻造、冲压、焊接、切削等。表面处理包括：表面热处理、喷漆、电镀、氧化、磷化等。晶体与热处理：把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。（使结构柔软，具有良好的延展性和可锻性）正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定

6、的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。（使结构均质，具有良好的延展性）调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。（改善材料的韧性挤抗拉抗压强度、增加硬度和耐磨性能）淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。相变：物质从一种相转变为另一种相的过程。与固、液、气三态对应，物质有固相、液相、

7、气相。任何气体或气体混合物只有一个相，即气相。液体通常只有一个相即液相。对于固体，不同点阵结构的物理性质不同，分属不同的相，故同一固体可以有多种不同的相。纯铁：塑性好，强度低，主要用于电磁材料和合金钢的原料。碳钢：是一种铁碳合金，随着含碳量的增加，强度、硬度增加，塑性、韧性降低，加工难度上升。铁和钢的区别在于它们含碳量的不同（分别为2%-4.3%和0.03%-2%）合金钢：为更好的改善碳素结构钢的性能，在钢的冶炼过程中，向钢液中加入某些合金元素，如Mn、Si、Cr、Ni等，与铁、碳相互作用，改变钢中各

8、种组织的成分、结构、形状、大小、分布等，这类钢称为合金钢。铸铁：铸造用生铁，是含碳量较高（2－4％）的一类铁碳合金，具有良好的铸造性能、切削性能、耐磨性和减震性；据碳的游离状态及比例分为灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁。不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。铬的含量一般在13％以上，镍的含量也在10%左右。工业中用量最大的有色金属，其含量占地壳中全部金属含量的1/3，密度低、强度高，具有有一的物理、力学、成型及表面工艺性能，广泛用作工程结构