1、本课程的本课程的主要内容主要内容 材料与产品设计造型材料的分类及特性设计材料的美学基础各种设计材料及其加工技术 及其涂装工艺(*)造型材料分类与特性1.材料的分类2.材料的性质3.造型材料的基本特性4.造型材料的应用及发展(*)材料的分类 1.依材料结构（结合键）分：u金属材料金属材料：以金属和以金属为基的合金。u无机材料无机材料：一种或多种金属同一种非金属元素（氧）的化合物。如陶瓷、石材、玻璃、石膏。u有机材料有机材料：由许多分子量特别大的大分子组成。如塑料、木材、皮革、橡胶等。u复合材料复合材料：由两种或两种以上不同材料复合在一起。如玻璃钢。2.依材料来源分：天然材料、加工材料、合成材料、
2、复合材料。天然材料、加工材料、合成材料、复合材料。3.依材料的形态分：线状材料、板状材料、块状材料线状材料、板状材料、块状材料。造型材料分类与特性1.材料的分类2.材料的性质3.造型材料的基本特性4.造型材料的应用及发展(*)材料的基本性质1）使用性质使用过程中表现出的性质。包括物理性质、化学性质、机械（力学）性质。2）工艺性质 加工过程中表现出来的性质。如铸造、压力加工、焊接、切削加工和热处理等。材料的使用性质材料的使用性质l 物理特性1）密度密度2）力学性能力学性能 强度（抗压、抗弯、抗拉、抗剪）弹性和塑性 韧性与脆性 刚度（弹性模量）硬度（布氏硬度、洛氏硬度.)耐磨性（磨损量）3）电性能
3、电性能 导电性（导体、半导体、绝缘体）电绝缘性（电阻率、介电常数、击穿强度）脆性断裂韧性断裂材料的使用性质材料的使用性质4）热学性能热学性能 导热性（导热系数）耐热性（受热保持优良性能的最高使用温度）热稳定性（急冷到水中不破坏的最高温度）热胀性（热膨胀系数）耐燃性（承受火焰燃烧的能力）耐火性（长期抵抗高热而不熔化）5）磁性能磁性能（金属材料在磁场中被磁化强弱的性能）铁磁性材料（强烈磁化如铁、钴、镍及其合金）顺磁性材料（微弱磁化如锰、铬、钼）抗磁性材料（铜、金、银、铅、锌）l 物理特性材料的使用性质材料的使用性质6）光性能光性能 反射、折射、投射（白度、光泽度、透光度）l 物理特性l化学特性1）
4、化学稳定性化学稳定性 抵抗化学因素作用的能力。2）耐腐蚀性耐腐蚀性 抵抗周围介质腐蚀的能力。3）抗氧化性抗氧化性 高温时抵抗氧化腐蚀的能力。4）耐候性耐候性 室外经受各种气候的能力。在室温或高温下材料抵抗化学侵蚀的能力，是衡量材料性能的重要指标。l表面处理或者改变材料成分可提高化学特性材料的使用性质材料的使用性质材料的评价类型与因素材料的基本性质1）使用性质使用过程中表现出的性质。包括物理性质、化学性质、机械（力学）性质。2）工艺性质 加工过程中表现出来的性质。如铸造、压力加工、焊接、切削加工和热处理等。材料的工艺性质l不同的材料，具有不同的成型工艺。l 不同的成型工艺，影响产品质量、加工效率
5、、生产成本等。影响材料加工成形的因素 工艺技术材料的工艺技术 iPhone 5C 苹果手机简洁、明快、大方。为了克服目前大部分塑料壳体存在刚性不足的问题，苹果公司采用新的工艺技术，在硬质涂层的聚碳酸酯外壳内安装钢架结构。该钢架结构能够非常方便地由定制好的金属框架嵌入到聚碳酸酯塑料后盖上。材料的工艺技术 其造型美观，动感十足。采用3D 打印零部件，通过一系列铝制“节点”和碳纤维管材拼插相连，轻松组装汽车底盘，因此其制造工艺更加环保。虽然快速成型技术在目前可用材料种类、成本、效率、精度等方面受到技术限制，但其在工业设计的样机试制以及航空航天、珠宝、医疗等行业都有不可估量的发展前景。美国旧金山美国旧
6、金山DM公司推出公司推出的世界上首的世界上首款款3D 打印超打印超级跑车级跑车“刀刀锋（锋（Blade）”工艺选择原则适用、先进安全、可靠经济、合理与环境相宜材料的表面处理视觉和触觉质感：同材异质、异材同质 v材料表面处理的作用 保护作用保护作用 装饰作用装饰作用 特殊作用特殊作用材料的表面处理后期重点掌握不同材料的表面处理工艺 材料的表面处理 看似由合成材料制成，但实则是由最为古老的陶土制成。材料的表面处理 采用涂层被覆后汽车，呈现出漂亮的表面质感。根据需要。还可以赋予制品隔热、绝缘、耐水、耐药品、耐腐蚀、隔音、导电、防霉和防虫等功能，特别是通过涂层被覆与其他表面处理相叠加的多重处理，可得到
7、能耐相当苛刻使用环境条件的多重防蚀涂层，如飞机表面的涂层。材料的表面处理 手机通过表面处理工艺得到各种颜色、图案的视觉效果，以满足不同用户的喜好需求。材料的表面处理 镀铬水龙头：表面处理起到保护和美化制品的作用。镀层分为防护性镀层、防护装饰性镀层、功能性镀层。材料的表面处理 珐琅被覆：工业制品上时被称为搪瓷。搪瓷是通过将混入颜料的玻璃质材料施涂于金属表面，然后在800左右进行短时间烧制，将玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起。经搪瓷的制品坚固、耐蚀，具有色泽、肌理等装饰性。材料的表面处理 笔记本电脑（表面拉丝处理）表面层改质处理：是指有目的地改变金属表面所具有的色彩、肌理及硬
8、度等性质的表面处理工艺。材料的表面处理 表面雕刻、蚀刻的网格吊灯 材料的表面处理v表面处理的选择原则 功能合理性 情感审美性 产品经济性 环境保护性 造型材料分类与特性1.材料的分类2.材料的性质3.造型材料的基本特性4.造型材料的应用及发展(*)造型材料基本特性 u功能特性 如适合的力学性能、物理性能、化学性能（环境耐候性）。u加工成型性与表面工艺性 如青铜只有用铸造成形，钢铁加工工艺性能优越，造型方法很多。u感觉物性 感觉分为触觉、视觉、自然和人为质感。有的同质异感，有的异质同感。感觉物性受到人的经历、文化修养、地区、风俗等等影响。造型材料分类与特性1.材料的分类2.材料的性质3.造型材料
9、的基本特性4.造型材料的应用及发展(*)造型材料的应用及发展 u基础材料向高质量、低成本发展。u新型结构材料向着高温和高比强度发展。u复合材料是高性能材料的重要发展方向。u信息功能材料和智能新材料不断涌现。请欣赏：部分产品与材料的应用案例企业标志（青铜）企业标志（青铜）方直的线条及边角的弧线，极尽简洁理性。出水口带进口起泡器，手感柔和。高纯度全铜铸造，镀层亮泽。铜板铜板已经被证明是一种高稳定、低维护的屋面和幕墙材料。锌金属最早的应用是作为黄铜中的一种合金组成。锌板在建筑中的应用如屋面、檐口、落水管和其组件，目前钛锌板应用更加广泛。中国湖南国际会展中心 长沙游泳跳水馆 钛锌合金钛锌合金在机械强度、抗延变性、热膨胀系数等各方面性能均提供了超越传统金属锌产品的性能。钛锌屋面和幕墙系统大量地欧美各地应用 玻璃喷砂玻璃喷砂玻璃制品铝合金柜盆玻璃台盆陶瓷浴盆塑料制品树脂像框 小矮人 玻璃钢玻璃钢花瓶树脂树脂草坪音响纯木质音箱沃尔伏板式组合家具竹制竹制工艺品（大楠竹大楠竹）本课程的本课程的主要内容主要内容 材料与产品设计造型材料的分类及特性设计材料的美学基础各种设计材料及其加工技术 及其涂装工艺(*)本章作业本章作业v材料的分类？v材料的固有性质？v如何评价材料？选择材料应该考虑到哪些因素？v影响材料加工成型的因素？v材料表面处理通常有几种方式？
