形态与材料范文

形态与材料范文 形态与材料设计风格的演变与新材料的发展密切相关；?设计依赖于材料的选择，设计风格的演变往往与新材料的发展和应用是同步进行的。 ?设计师对设计商业化的关注使其总是试图吸引人们的眼球，总是思考设计的独特性。 为了更新换代而更新换代，不停的给一个本质相同的产品更换不同的外衣而不断上市。 ?产品造型作为传递产品信息的第一要素，在很大程度上依靠对材料的运用和加工来表现的。 材料科学与工程领域日新月异为设计提供丰富的资源?现代设计中常见的材料有金属、塑料、陶瓷、玻璃、皮革、织物以及不断出现的新兴复合材料。 例如，材料低维化，由三维块材料向二维薄膜材料、一维纤维材料、零维原子簇和纳米粉体材料发展；材料梯度化，利用特殊制备方法可将不同的两种材料平缓地、无界面的连接在一起；材料复合化，包括纤维复合、颗粒复合、纳米复合、原位复合等；材料仿生化，师法自然可以做到结构仿生(形似)和功能仿生(神似)；材料智能化，集传感、执行功能为一体；绿色材料的兴起为产品注入新的生命力；?材料绿色化，积极探索废弃材料的二次利用，大力发展绿色材料。 基于目前对环保的关注不断升温，在造型设计时设计师应尽可能利用材料自身材质、肌理和结构来完成产品的设计，减少辅料如油墨、粘合剂、漂白剂、染料、覆膜等的应用。 材料的性能、肌理等特性的设计表达与生产工艺紧密关联；?产品中不同材料的生产涉及自身特有的结构表达和工艺实现，因此设计师不仅要关注视觉触觉表达，也要考虑生产实现方面的因素。 好的设计应该是能够提高产品性能，降低成本，并向目标市场传达产品的价值感。 接下来列举了部分新材料及其应用实例，并以图文方式概述了一些材料的关键制造工艺，希望能提供一个对材料选择生产工艺形式三者间相互依赖关系的整体认识。 一些参考网站和资料Thinking GreenPackaging PrototypesEdwardsDenison YuRenGuang,ShangHai Peoples ArtPublishing PressMaterials andDesignMike Ashbyand KaraJohnson,Elsevier Butterworth-Heinemann PublishingPress .apeal.enviropak.enviropak.ecodesign.bc.ca.corning.pirelli.beatsonclark.co.uk.shott.glasspages.cricursa.aecporico.co.uk.saflex.不锈钢stainless steels不锈钢是铬、镍元素的铁合金，通常还含有4-5种其他元素。 常温条件下，它具有抗腐蚀性，且低温条件下具有一定的延展性。 可通过滚轧、抛光以及喷丸处理来控制其表面抛光。 不锈钢的选择，首看抗腐蚀性，其次看硬度，三看成形性。 不锈钢不易弯曲、延展以及切割，需使用慢走切割技术对其切割。 应用Applications燃油器零件乳品设备喷气发动机扁平的餐具利器烹饪器皿暖炉烹饪器皿热处理设备化学处理设备暖气炉以及建筑金属制品。 金属泡沫Mtal Foam很多特殊的泡沫（如铜、铅、锌、钴、铁、镉泡沫）以及一些合金（如铁铬、钴铬和镍铬）并没有很大的实用价值，只能用来制造一些特殊的物件。 无论哪种金属泡沫，其金属片尺寸、等级以及密度都受到了一定的限制。 特性Properties低密度但具有良好的抗剪及抗断裂性能；理想的夹层材料隔音超强的导热性能质轻应用Applications汽车保险杠飞机事故记录器降低交通噪音设备建筑用材料排风密闭罩防爆材料建筑设备以及运输工具上那些自承坚硬且重量超级轻便的仪表盘汽车、电梯以及传输系统上的影响能量吸收的部件轮船的舱面和舱壁不易燃、带有卓越散热与隔音效果的天花板和墙壁压缩机壳体表面摩托车排气设备和摩托车架仪表内部水声换能器扬声器蓄电池变速箱太空船的结构件为电子设备提供电磁和热屏蔽玻璃纤维Fiberglass:根据使用情况，结构性复合材料在阻燃性和颜色方面可做出额外的修变。 尽管家用绝缘材料是玻璃纤维最为广泛的应用之一，玻璃纤维这个名称本身已演变为含有玻璃纤维层或用于加强材料的专用名词。 溶化的玻璃从极其细微的开口（以微米计）被挤压出来,从而形成丝状的结构，这些丝状结构可编织成粗糙布料或碎片。 这种玻璃材料可以加入不同的树脂,使其成形并压入模具。 所形成的是耐热、轻质的玻璃纤维面板，也是理想的电子电路板或结构复杂机器的支持结构材料。 特性Properties高比重良好的绝热性易受化学腐蚀；良好的导热性能抗拉伸、弯曲强度高；拉伸、弯曲强度系数（或硬度）高；短期抗热变抗疲劳、抗皱变时间长应用Applications降低翘曲并减少皱变的常见添加剂；聚碳酸酯Polycarbonate聚碳酸酯自然透明，光传导能力接近玻璃。 具有高强度、韧性、耐热的优点，尺寸、颜色稳定性良好。 添加阻燃剂后，聚碳酸酯的性能不发生改变。 可注塑、吹塑和挤压；其电绝缘性能好，是理想的工程塑料；应用范围仪表壳、便携式工具罩、安全帽、电脑零件、防弹玻璃和灯罩。 特性Properties良好的物理性能良好的韧性出色的耐热性；良好的耐化学性易处理；应用Applications设备外壳汽车外部零部件户外照明装置铭牌及仪表前盖汽车非自动窗支架及结构零件医药用品元件眼镜的树脂镜片；环氧基树脂Epoxy特性Properties总体来说，环氧基树脂以其出色的环氧粘接、耐化学性、耐热性、优良的机械性能和电绝缘性能而闻名；但是所有的特性都能进行改良(例如虽然环氧基树脂本身就具有不错的绝缘性，但是有着更出色绝缘性的填银环氧基树脂更被广泛的应用应用Applications以环氧基树脂为基础的材料应用领域十分广泛，包括涂料、粘合剂和合成材料，如碳纤维和玻璃纤维增强剂，(尽管聚酯、乙烯基酯和其他热固性树脂等也用于玻璃钢)。 环氧基树脂的化学特性及其商业性使得其被用于合成拥有广泛特性的聚合物。 铜镍合金cupro-nickels有时也称为铜镍合金，有很多种具有不同性质的铜镍合金，因此它适合于各种不同用途。 所有的铜镍合金都只有一个相位，因为铜镍二元体系有完全相同的固溶性。 特性Properties绝佳的抗腐蚀性，尤其对海水70/30具有更好的抗腐蚀性良好的抗污垢能力，与70/30的合金相比，90/10的合金抗污垢能力较强易延展无需加热即可变硬；良好的抗腐蚀性强度大低温电阻系数大应用Applications海水冷凝系统和海水淡化厂汽车海运硬币；电阻丝热电偶冷却回路军火弹药抗海水腐蚀装置冷凝管；陶瓷ceramic在广义上，陶瓷是一种被定义为无机非金属的材料。 关于陶瓷研究和开发的相关问题包括降低与这些特性相关的问题，增强材料的强度并研究其在新领域的应用。 特性Properties?具有较高的熔点；?低密度、高强度、刚硬、耐磨和耐腐蚀；?许多陶瓷是很不错的绝缘和绝热体；?半导性、超导性、铁电和正导热系数。 应用Applications?建筑，包括砖头、管道、地板和屋顶瓦片；?耐火材料，如窑衬、气体燃烧辐射器和玻璃坩埚；?白色陶瓷，包括餐具、墙壁瓷砖、装饰艺术品及卫生洁具；技术方面，也就是我们众所周知的工程项目；在日本是一种先进的、特别的细陶瓷。 这些项目包括用于航天飞机项目的瓷砖、燃气燃烧喷嘴、弹道保护、核燃料氧化铀弹、生物医学植入物、喷气发动机涡轮叶片和导弹鼻锥体。 原材料通常不包含粘土。 镍合金nickel alloys镍合金含有2%至30%的镍，取决于不同的应用。 这些合金通常添加有铁、铬、铌和/或锰以改良其强度和耐腐蚀性。 它们几乎不会产生应力腐蚀裂纹，在蒸汽和潮湿的空气中有高抗氧化性。 铜镍合金高即使在高温中也能保持中等强度。 特性Properties?镍合金很耐腐蚀?热稳定性强?冲压或滚锻极易成形应用Applications?电器及电子产品；?用于船舶和发电厂的冷凝器管；?各种海运产品，包括阀门、水泵、船体的配件护套；?航空燃气涡轮机；?电站汽轮机；?化学和石化行业；聚乙烯Polyethylene在日常生活中所看到的大多数聚合物也许就是聚乙烯。 聚乙烯塑料是世界上最受欢迎的塑料。 这种万能的材料，结构非常简单，是所有在商业中使用的聚合物中最简单的一种。 特性Properties?优良的抗化学性；?在室温的条件下，不易溶解；?不翘曲，易分散或耐光性；?磨损牢度大、耐磨性好（即使高速度摩擦亦是如此)；?极低的摩擦系数；?对所有的化学物质具有良好的抵抗性；?尺寸稳定(不易吸收水分)；?恒定噪声降低；应用Applications杂货袋洗发液瓶儿童玩具防弹背心胶片电缆和管道。 聚丙烯polypropylenes它是一种在许多方面可以与较高密度聚乙烯(HDPE)相比的线性聚烯烃；二者的制造方法非常相似。 它是一种相当好的用于控制聚合物立构规整性的催化剂，因此商业聚丙烯通常以全同立构规整度为主。 特性Properties?坚硬；?耐高温；?耐冲击性弱；?化学性能好，但抗紫外线能力差；应用Applications电器外壳家用器皿包装盒盒架纤维单丝切膜带用于共聚物管道容器船体座椅外壳汽车零部件，如蓄电池、保险杠，虽然后者通常是由弹性改良的聚丙烯制成稻草秸秆纤维板straw fibreboard这种中等密度的稻草秸秆纤维板是办公大楼内部工程及家具的通用材料。 其表面可涂漆、胶合或贴板。 面板由西波美拉尼亚梅克伦堡州当地的一种原料生产而成。 使用后可完全回收。 秸秆纤维板隔热、隔音。 特性Properties低厚度膨胀；应用Applications墙壁、天花板，地板；家具；应用于潮湿环境下潮湿房间的绝缘墙壁、绝缘地板及绝缘天花板，例如厨房或浴室。 聚酯Polyesters聚酯是由不同大小的辉绿质酸制成的及二醇等。 聚酯树脂一般可分类为邻树脂、异树脂、BPA延胡索酸酯和乙烯基酯树脂。 这些二酸及二醇的不同组合影响了其机械特性，如弯曲强度、抗拉强度和抗压强度。 特性Properties?吸水率极低，可与尼龙(聚酰胺)相比；?因吸水率低，尺寸稳定性好；?电性能优异；?即使在高温下，蠕变率极低；?颜色稳定性很好；?抗磨损性能优异；应用Applications?建筑物、交通、汽车、电子、电器?纺织筒管?水表罩?小利基应用高分子复合材料Polymer posites过去三十年来涌现出了不少先进的高分子复合材料，作为新结构和加固/复原现有建筑物施工和桥梁的建筑材料。 技术与科技相结合，有关高分子复合材料的分析与设计施工的研究仍在不断进行之中，以满足不断发展的建筑行业的需求。 特性Properties?轻?抗逆腐蚀?易加工应用Applications?桥梁抢修?桥梁设计?锚缆?结构加固和独立元件钛合金titanium强度重量比、良好的机械性能与耐蚀性的结合，使得钛材料是许多关键性应用的最佳选择。 现今，钛合金被用于需求性应用，如静态和旋转燃气涡轮发动机部件。 特性Properties?良好的强度；?耐腐蚀侵蚀性强；?很薄，导电氧化物薄膜；?坚硬，表面光滑，抵制异质材料；?表面促进滴状凝结；应用Applications?飞机、运动器材?化学处理、海水淡化?发电设备、阀门、泵零件?海洋硬件、假肢等。 聚亚氨酯Polyurethane聚亚氨酯是一种独特的材料，它具有橡胶的弹性以及金属的韧性和耐久性。 聚亚氨酯适用的硬度范围很广泛，它能使工程师突破橡胶、塑料和金属的耐磨性和物理性能极限。 特性Properties?耐氧、臭氧、阳光和一般的气候条件；?电气绝缘性能优良；?提供不同的硬度；?有比橡胶更好的耐磨损能力；?承载能力强；应用Applications?挠曲寿命长，尘土波纹管、隔板、控光装置、皮带、联轴器及类似产品；?聚亚氨酯在套轴承、磨损板、链轮、压路机及各种配件方面取代了金属,具有如减重、消除噪音和耐磨损等优点。 聚苯乙烯Polystyrene聚苯乙烯材料有很多种特性。 它们比重低、尺寸稳定性好、电性能优异。 添加了玻璃增加了聚苯乙烯的强度,刚度、尺寸稳定性和耐冲击能力。 特性Properties刚度可塑性涂覆性能局限性抗风化力差抗化学能力差脆度。 应用Applications?ICP贮藏箱；?制造注塑制品?刚性塑料包装以保护敏感电子零件。 ?面罩?RTP公司的面罩应用了新的色度替换组件，头