[试题]材料的定义广义材料是人们思想意识之外的任何物质

[试]材料的定义广义材料是人们思想意识之外的任何物质 材料的定义广义材料是人们思想意识之外的任何物质。狭义是用以构成产品造型的物质。如金属，石材，木材，皮革，塑料，纸，天然纤维和化学纤维等。 是人们有意识，有目的的运用现代工业化生产方式将材料转变为具有一定使用价值或商品价值的工业产品创造活动。材料是设计的物质基础设计是对材料的不断理解和认识过程。材料设计解决的是:在产品造型设计中，确切表达和选用材料的问题。 材料设计的方式1从产品的功能，用途出发，思考如何选择或研制相应的材料。2从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能。设计材料的分类，天然材料，不改变在自然界中所保持的状态，如木材，竹，棉，毛，皮革，石材。加工材料，天然材料经不同程度的加工而得到的材料，如金属，玻璃，陶瓷，水泥，人造板。合成材料，利用化学的方法将石油，天然气，和煤等原料制造而得到的高分子材料，如塑料，橡胶，纤维等。复合材料，两种或两种以上不同材料通过某种工艺方法组成的多相材料。如合金，混泥土，玻璃钢。智能材料，具有感知环境刺激，并对之进行分析，处理，判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征材料。如记忆性能材料。金属材料，黑色金属(铸铁，碳钢，合金钢)有色金属(铝，铜及合金)无机材料，石材，陶瓷玻璃，石膏。有机材料，木材，皮革塑料，橡胶。复合材料，玻璃纤维增强塑料，混泥土。设计材料的特性，固有特性，物理性能，化学性能。工艺特性，成型加工性能，表面处理性能。材料的密度，材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。 材料的表观密度是指材料在自然状态下的，单位体积的质量。力学性能，强度，材料在外力作用下抵抗塑性变形和破坏作用的能力，包括:抗压强度，抗拉，抗弯。弹性:材料受外力作用而发生形变，外力出去后能回复原状的性能。塑性:材料受外力作用而发生变形，外力除去时，仍能保持变形后的形状，而不回复原形的性能。脆性:材料受外力的作用达到一定的限度后，产生破坏而无明显变形的能力。韧性:材料在冲击荷载或振动荷载下能承受很大的变形而不致破坏的性能。硬度，是指材料抵抗较硬物体压入其中的性能。常用钢球压入法测定，矿物材料也用刻画法测定。材料的耐磨性与硬度，强度及内部构造有关，当材料与水接触时，有些材料能被谁润湿，则材料具有亲水性，不能被水润湿，成材林具有憎水性。导热性，将热量从一侧表面传递到另一侧表面的能力。耐热性，长期在热环境下抵抗热破坏的能力。热胀性，由于温度变化产生膨胀或收缩的性能。耐燃性，对火焰和高温的抵抗能力。耐火性，长期抵抗高热而不熔化的性能。导电性，材料传导电流的能力。电绝缘性与导电性相反。材料的化学性能，奶腐蚀性，抵抗周围介质腐蚀破坏的能力。抗氧化性，材料在常温或高温是抵抗氧化作用的能力。耐候性，材料在各种气候下，保持物理性能和化学性能不变的性质。材料的工艺特性，适应各种工艺处理要求的能力。包括成型工艺，加工工艺，表面处理工艺。成型加工型是衡量设计材料优劣的重要指标之一 。材料必须具有易加工，易成型的性能。现代生产中加工成型性能好的首推木材，钢铁，塑料。金属:铸造，锻压，焊接，切削加工(车，钻，镗，磨，刨，铣)塑料:注塑成型，挤塑成型，吹塑成型，压延成型，机械加工，电镀等。木材:易锔，易刨，易打孔，表面易涂饰。表面处理性能:各种材料的机件成型后，为了使造型更加美观，耐用，操作方便，需对各种机件进行改变材料表面性质与状态的表面加工与装饰技术。表面处理的目的:保护产品，提高产品表面装饰效果，改善表面性能，改变材料表面的质感。表面处理的类型:表面被覆，镀层，涂层 、珐琅。表面层改质，化成处理、阳极氧化处理。表面精加工，研磨蚀刻抛光喷砂。材料的感觉特性: 材料的质感是人们通过感觉器官对材料做出的综合印象。感觉系统:反应客观事物的个别属性。如视觉触觉嗅觉味觉。知觉系统:反应客观事物的整体属性。如:知识，经验。综合印象:1人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反应。2人的知觉系统从材料表面得出的信息。质感的两个基本属性，生理属性:作用于人的视觉和触觉系统的刺激性信息。物理属性:作用于人的知觉系统的意义信息。材料感觉特性的分类:1人的感觉，视觉质感，触觉质感，按材料本身的构成特性，自然质感，人为质感:同材异质感，异材同质感。视觉质感设计，在视觉上给人以十分亲切，温暖的感觉，提高设计的宜人性。触觉质感设计，不仅有良好的手感，还可以防滑，提高设计的实用性。 质感设计的形式美法则，调和与对比法则，变化中求统一，统一中求变化，主从法则。质感设计的主要作用:提高适用性，增加宜人性，塑造产品的精神品位，达到产品的多样性和经济性，创造全新的产品风格。设计材料的选择原则:材料的外观，固有特性，工艺性，生产成本及环境因素，材料的创新。镀层被覆:利用各种工艺方法在材料的表面覆盖其它金属材料的薄膜，从而提高制品的耐蚀性耐磨性，并调整产品表面的色泽，光洁度以及肌理特征，以提高制品的档次。镀层被覆的金属有金，银 铜 镍锌锡铝铅铂及其合金。缺点:镀层色彩单调，对产品的大小形状有所限制。 镀层被覆的常见的方法:电镀，化学镀，真空镀等。涂层被覆:是在制品表面形成以有机物为主的膜层，并干燥成膜的工艺。在工业上统称涂装。目的:保护作用，装饰作用，特殊作用:隔热，绝缘，防水，防辐射，杀菌等。优点，能赋予产品丰富的色彩和肌理。缺点:涂层会老化和磨损，容易被划伤导致保护膜破损，是底层金属锈蚀。涂装使用的材料是各种涂料:主要成膜物质，吧其它成分年结成一个整体。次要成膜物质，颜料。辅助成膜物质，催干剂，增塑剂，固化剂，稳定剂。挥发成分:挥发性邮寄溶剂。 涂装的工艺过程:制件表面涂装前处理-涂敷涂料-涂层干燥。珐琅被覆:是将混入颜料的玻璃釉料施涂与近似表面，然后再800度左右进行烧制而成。如景泰蓝。表面层改质:改变原有材料的表面性质。化成处理:是通过氧或碱液的作用是金属表面形成氧化物或无机盐覆盖膜的过程。阳极氧化处理:是使金属制件在阳极的电解作用下，在其表面形成氧化膜而使金属钝化的过程。 表面精加工:使材料加工成平滑，光亮，美观和具有ou凸模样的表面状态的过程称为表面精加工。表面加工也作为电镀和涂装前处理。切削时利用刀具对材料表面层进行加工的方法。一般可迅速加工出高精度表面的产品。 蚀刻是利用化学药品的作用使被加工金属表面的特定部位浸蚀溶解而形成ou凸模样的一种加工方法。研磨是把材料表面加工成平滑面，有光面，镜面为目的，有事把研磨作为电镀或涂装的前处理。材料感觉特性:又称材料质感，是人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反映或由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息，是人对材料的生理和心理活动，它建立在生理的基础上，是人们通过感觉器官对材料做出的综合印象。材料感觉特性包含两个基本属性。生理心理属性:材料表面作用于人的触觉和视觉系统的刺激性信息，物理属性:即材料表面传达给人的知觉系统的意义信息，也 就是材料的类别，性能等，主要体现为材料表面的几何特征理化类别特征，如肌理，色彩，光泽等。 材料的感觉特性按人的感觉可分为:触觉质感，视觉质感。本身构成的特征分:自然质感，人为质感。材料的触觉质感:是人们通过受和皮肤触及材料而感知材料表面特性，是人们体验材料的主要感受。触觉是一种复合的感觉:运动感觉，皮肤感觉，是一种特殊的反映形式。运动感觉是指对身体运动和位置状态的感觉， 皮肤感觉是指辨别物体机械特性，温度特性或化学特性的感觉一般分为温觉，压觉，痛觉等。触觉质感的心理构成:从物体表面对皮肤的刺激性来分析，根据材料表面特性对触觉的刺激性，触觉质感分为快适触感和厌憎触感。触觉质感的物理构成:与材料表面组织构造的表现方式密切相关。材料表面的微元的构成形式是使人皮肤产生不同触觉质感的主因。 材料的视觉质感是靠眼睛的视觉来感知的材料表面特征，是材料被视觉感受后经大脑综首处理产生的一种对材料表面特征的感觉和印象。视觉的生理构成:在人的感觉系统中，视觉是捕捉外界信息能力的最强器官，人们通过视觉器官对外界进行了解，当器官受到刺激后会产生以系列的生理和心理反应，产生不同的情感意识。物理构成:材料对视觉器官的刺激因其表面特性的不同而决定了视觉感受的差异。视觉质感的距离效应:材料的视觉质感与观察距离有着密切的关系，远近的视觉效果差距很大。质感设计的主要作用:塑造产品的精神品位，达到产品的多样性和经济性，创造全新的产品风格。 材料的抽象表达:面对一种材料，有意或无意的设计行为，就称为材料的抽象表达。材料的美感:与材料本身的组成，性质，表面结构及使用状态有关， 材料的美感主要通过材料本身的表面特征，，在造型设计中应充分考虑材料自身的不同个性，并能深化和烘托。丰富其表现力。材料是色彩的载体，色彩有衬托材料质感的作用。可分为材料的固有色彩和人为色彩 。 现代高科技的三大支柱:材料，能源，信息。以材料划分社会文明进步:石器时代-陶器时代-青铜器时代-铁器时代-高分子时代。GWP的控制量是co2的排放量。 温室效应是考察材料对环境影响必不可少的一项指标。绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计， 在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能为产品的设计目标和出发点，力求产品对环境的影响的最小。绿色设计是指在产品整个生命周期内以产品环境属性为主要设计目标，着重考虑产品的可拆卸性，可回收性，可维护性，可重复利用想等功能目标，并在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本功能，使用寿命和经济性同时，突出了生态意识和以环境保护胃本位的设计观念。1环境协调性2价值创造性，3功能全程性 6R原则1研究2保护3减量化4回收5重复使用6再生 环境影响因素:全球温室效应，放射性污染，臭氧层破坏，电磁波污染，光污染，噪声污染。 由于自然界和人类活动排放的污染物进入大气层所产生的不利于动植物及设施的状况陈伟大气污染，混入大气的各种有害的成分称为大气污染物。 产品设计的绿色观念是由四个层次组成:第一层为目标层，以设计出绿色产品为总目标，第二层为绿色设计的内容层，包括绿色产品的结构设计，环境性能设计，绿色设计的材料选择和资源性能的设计，第三层为绿色设计的主要阶段层，及实现绿色设计的主要过程，包括产品的生产过程，使用过程和回收处理过程等产品生命周期个阶段，第四层为设计因素层，及绿色设计过程应考虑的主要因，包括时间，成本，材料，能量，和环境影响等。绿色观念，在产品设计中，应采取从开始就想到终结，的绿色设计观念，及设计时就让产品在整个生命周期内不产生环境污染的策略，而不是产品生产污染后在采取补救的策略。只对产品的绿色设计的观念 ，设计师应考虑一下方面，1安全性，2节能性，世界上各类资源日趋匮乏，人类的任何一种行为都应考虑达到节约能源与资源，未来的实际应以减少用料或使用可再生的材料为基础，加强材料能源以及其他资源的使用效率，提高产品效能，延长产品的生命周期，降低产品的淘汰更换率。3生态性:应考虑到设计对环境保护锁起到的重要意义，避免应设计不当和选材失误造成的环境污染。4社会性设计师时代文化的一种象征，任何设计都应考虑到对社会模式，文化价值观，伦理道德以及精神领域的影响。积极适应消费者的环保心理，谁绿色消费意识。 发展方向:产品的简约设计，可拆卸设计，包装设计:无包装设计，再利用包装。绿色能源的开发，创造有生命力的材料。绿色材料是指良好的使用性能，对志愿和能还原消耗少，对生态环境污染小，可再生利用率或可降解循环利用率高，在材料的制备，使用，废弃及到再生循环利用的整个过程中，都与环境协调共存的材料。 三个明显的特征:1先进性2环境协调性，3舒适性典型的绿色材料:1生物可降解材料，2循环与再生材料3净化材料4 绿色建筑材料5绿色能源材料。设计材料的选择原则:1材料的外观 2材料的固有特性3材料的工艺性4材料的生产成本及环境因素5材料的创新 设计材料选用的影响因素:1功能2基本结构要求3外观4安全性5控制件6抗腐蚀性7市场。 材料工程的发展主要特征:1新构思，新观念不断涌现，成为此领域迅速发展的强大推动力。2营造特殊环境，利用极端手段，制备特殊材料，获取特殊性能，3强烈依赖其他高新技术，材料领域成为其他高新技术综合应用的实验地4经济实力成为制约材料领域发展速度，深度和广度的关键因素。新材料是指采用新工艺，新技术合成的具有各种特殊机能或者比传统材料在性能上有重大突破的一类材料。 新材料发展的标志为:1引起生产力的大发展，推动社会进步。2根据需要设计新材料，一概以往根据产品功能来选择材料的方式，而是建立一种有材料来设计产品的新观念。塑料是具有可塑性的高分子材料。可塑性:材料在加热，加压的下具有流动性，可以塑制成一定的形状，并在取消外力和冷却时，保持其形状不变的性质。高分子材料的制备:天然气、石油、煤炭-单体-聚合-聚合物。高分子材料的分类:按用途:塑料，橡胶，合成纤维，胶黏剂。按热性质:热塑性塑料和热固性塑料。高分子的结构:分子链结构和聚集态结构。分子链结构:线型，支链线型，网状体型。线型或支链型:具有良好的弹性和塑性，可溶解，加热可熔化或软化，易于加工成型，可重复使用，热塑性塑料。网状体型:网状结构，不溶不熔，具有良好的耐热性和强度，但脆性大，弹性塑性低，不能重复使用，热固性塑料。聚集态结构: 根据聚合物分子的排列状态分为:晶态2部分晶态3非晶态。非结晶型材料:分子不规则排列，分子链活动能力大，模塑收缩率高，容易加工，尺寸稳定，表面质量好。结晶型材料:分子规则排列，分子链活动能力小，模塑收缩率低，耐化学腐蚀性好i，耐热性好。高分子材料的力学状态:力学状态:玻璃态温度变化:低温使用状态特点:坚硬的固体轻度变形，可逆，常温状态:塑料。高弹态，较高温度工艺状态，柔软富有弹性变形量大可逆， 橡胶。粘流态，高温工艺状态，粘性液体具有流动性变形不可逆，胶黏剂。 树脂作用:1作为塑料的基本原料，决定塑料的基本性能和命名，2胶黏作用。塑料的基本原料，最初是以农夫产品为主，从本世纪20 年代起转向以没和煤焦油产品为主，从50年代起转向以石油和天然气为主。塑料的组成:树脂-添加剂温度压力---塑料。树脂:天然树脂，合成树脂。添加剂的作用:改善塑料的石油性能，加工性能。填料:填充作用，提高塑料的力学，电学和热性能，降低成本。粘土，碳酸钙，木粉:改善力学性能，增强强度。云母:提高绝缘性。金属粉末:提高导电导热性。炭黑:提高抗抗老化性。 塑料的分类:按合成树脂的分子结构:热塑性塑料:受热时软化或熔融冷却后硬化，韧性好，可反复成型。热固性塑料:在加热加压并经过一定时间后及顾华伟不溶，不熔的坚硬制品，不可再生。热固性塑料:体型分子结构，固化后有永久固性，不可重复加工，化学变化，耐热性好，刚性大。热塑性塑料:线型分子结构，受热时软化，冷却后又硬化，可以多次加工，物理变化，耐热性差，柔韧性强。 按塑料的用途分:通用塑料:产量大，用途广，价格低的塑料。工程塑料:可作为工程材料和代替金属用的塑料，有优良的机械性能，耐热性和尺寸稳定性。 特种塑料:功能塑料。导电塑料，导磁塑料，感光塑料。塑料的一般特性:优点:密度小，产品成本低，电热绝缘性能优良，耐腐蚀，形状复杂制品可一次成型，整体着色性好，透明性好，。缺点:耐热，耐寒性差，易变形，易老化。 塑料的成型工艺:1注塑成型2挤塑成型3模压成型4吹塑成型5反应注塑成型6滚塑成型7塑料热成型。1原理:定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启模取件。特点:1适用范围广，既可用于热塑性也可用于热固性塑料。2能一次成型处外形复杂的制品。3利用一套模具，可进行批量生产。4成型周期短，效率高，一般的生产时间为30到60秒。2原理生产效率高，可自动化连续生产。应用1热固性热塑性塑料2连续的型材制品。3模压成型用于热固性塑料，增强塑料。原理将塑料原理放入成型模加热融化，加压，使塑料充满整个型腔，同时发生交联反应而固化。特点:1制品质地紧密，尺寸精确，外观平整光洁，2能一次成型处外形复杂的制品。3生产效率低，模具成本高。吹塑成型:1薄膜吹塑和中空吹塑。原理:挤出-吹塑-冷却-卷取。中空吹塑:挤出成型、注吹成型、拉伸成型。特点:1适合于制造大型制件2制件底部强度不高。特点:1制件外观好、重量稳定、尺寸精确。制品透明度高，强度抗渗透性提高。 反应注塑成型:原理:将两桌两种以上的液体单体或预聚体按一定的比列加入混合室并在其中高速搅拌混合，然后立即注射到型腔中，快速反应而固化成型，冷却脱膜而制品。应用:主要用于聚氨酯塑料成型。 滚塑成型:原理:将粉末或户装塑料置于模具中，加热，将量垂直轴旋转模具，是模内物料熔融并均匀散布在模腔表面，冷却脱膜。应用:主要用于大型形状复杂的中空制件成型。塑料热成型:将塑料型材加热软化进行成型的方法。包括:模压热成型和真空成型。热塑性塑料的主要成型方法:注塑成型，挤出成型，滚塑成型，吹塑成型，压延成型。热固性塑料:模压成型浇注成型，缠绕成型。层压成型。 聚乙烯塑料:1产量大，价格低廉，2白色蜡状3无色无味无毒4具有优良的耐低温性能5化学稳定性能好6有韧性耐冲击7耐腐蚀绝缘不透水，8易加工成型缺点1软化点低，强度低2耐侯性差，吸收紫外线易变色，脆化，裂纹。3印刷性粘结性差。优点:无毒重量轻，不易破碎，密封性好，注塑成型。聚苯乙烯:1无毒无味无色透明。在塑料中，除了有机玻璃外，透明性能最好的要算它了，比普通玻璃透光性好，价格比有机玻璃便宜很多，耐火性不如有机玻璃，2绝缘性好，尤其是高频特性。3表面硬度高，特别易于加工成型，易于着鲜艳色彩。4可以制成泡沫塑料用于防震，防潮，隔音，缺点:1脆性大不耐冲击。2耐热性差。酚醛塑料会部分溶于醋酸。 ABS塑料最宜电镀的塑料。是丙烯晴丁二烯和苯乙烯的三元聚合物。聚酰胺塑料是最耐磨的塑料。IMD-注塑表面装饰技术，分为:1IML-模内镶件注塑2IMR-模内转印这两种工艺的最大区别是产品表面是否有一层透明的保护膜。1将已经印刷好的膜片放入金属模内，将成型用的树脂注入金属模内与膜片结合，是印刷有图案的膜片与树脂形成一体而固化成产品的一种成型方法。特点:1彩印油墨包覆于薄膜内部，不于外部接触，所以没有脱漆现象，且防刮花和耐磨损。2图案及颜色设计科随时变化而无需更换模具。3薄膜与注塑结合科大幅度增加塑料件的抗冲击性4复合成型大无缝效果。模内转印:将图案印刷在薄膜上，膜片只是生产过程中的一个载体。IMR的优点:1生产时的自动化程度高和大批量生产的成本低。2比IML细腻，尤其是电镀和透明，金属表面及表面的细腻纹理好。IMR的缺点:1印刷图案层在产品的表面，易褪色，造成表面不美观，2新品开发周期长，开发费用高。3图案颜色无法实现小批量灵活变化。塑料表面的印刷:丝印，卷印，移印，烫印。双色注塑:是一个产品有两种不同的材质或两种不同颜色的材质注射成型的工艺。陶瓷史陶器和瓷器的总称。传统陶瓷以黏土，长石，石英为原料经粉碎，成型，焙烧等过程而制的的制品。 现代陶瓷:利用纯度高的人工合成原料使用传统陶瓷工艺方法制得的新型陶瓷。凡是经高温热处理工艺合成的无机非金属固体材料统称为陶瓷制品。 陶器和瓷器的区别:1烧成的温度不同2坚硬程度不同3使用的原料不同4透明度不同5釉料不同。陶瓷的工艺流程:配料-成型1可塑成型2注浆成型3压制成型-干燥-装饰-釉彩装饰1上釉2彩绘-焙烧。可塑成型:捏泥成型2泥条盘筑成型法3泥片围接成刑法4印胚成型法5拉胚成型法. 上釉:所谓釉是指附着于陶瓷胚体表面的连续玻璃质层。陶瓷施釉的目的在于改善胚体的表面性能，提高力学性能。釉料是在胚体烧结的温度下成熟的。 上釉分为釉下彩和釉上彩。1在生胚上进行彩绘，然后施一层透明釉釉上彩在釉烧过的陶瓷釉上用低温釉料进行彩绘，然后再不同的温度下彩烧的装饰方法。塑造产品的精神品位。产品的精神品位就是产品的意境，在质感设计中，要使材质形象体现产品的意境，就应该创造性的设计材质的形象，熟悉各种材料的感觉特性，把握好各种材质的对比效果，实现从材质形象到产品意境的飞跃。 良好的人为质感设计可以替代和弥补自然质感，达到工业产品整体设计的多样性和经济性。 材质美是产品造型美的一个重要方面，人们通过视觉和触觉，感知和联想来体会材质的美感。不同的材料给人不同的触觉，联想和心理感受审美情趣。材料的美感和材料的本身的组成和性质，表面结构及使用状态有关，每种材料都有着自身的个性特色，材料的美感主要通过材料的本身的表面特征，在造型设计中，应充分考虑材料自身的不同特性，对材料进行巧妙的组合，丰富其表现力。材料是色彩的载体，色彩不可游离材料二存在，色彩有衬托材料质感的作用。材料的色彩可分为固有的色彩和人为色彩。 材料的固有色彩是产品设计中的重要因素，设计中必须充分发挥材料固有色彩的美感属性，而不能消弱和影响材料色彩美感功能的发挥，应运用对比，点缀，等手法去加强材料的固有色彩的美感功能，丰富其表现力。 肌理是由天然材料自身的组织结构或人工材料的人为组织设计而形成的。在视觉或触觉上课感受到的一种表面材质效果。分为:自然肌理，再造肌理，视觉肌理，触觉肌理。透光材料是受光后能被光线直接透射，呈透明或半透明状。 反光材料受光后按反光特征不同分为定向反光材料和漫反光材料。材料的质地美是材料本身的固有特征所引起的一种赏心悦目的心理综合感觉，具有强烈的感情色彩。质地是与任何材料都有关的造型要素，它具有材料自身的固有品格。线材的美感，片材的美感，块材的美感。 由于人类活动排放的污染物进入水体造成的变质现象称为水体污染。进入水体的各种有害成分称为水体污染物。 在生产，生活及其他活动过程中产生的各种固态半固态高浓度液态废弃物称为固体废弃物，因这些固体废弃物对环境造成的变质现象称为固体废弃物污染。 绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计，就是在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求产品对环境的影响最小。绿色设计:设计思考:环境保护，垃圾问题，资源滥用，污染问题。 绿色设计的设计依据:依据环境效益和生态环境指标与产品功能，性能，质量及成本要求来设计的。要求设计人员在产品构思设计阶段，必须考虑降低能耗，资源重复利用和保护生态环境。在产品制造和使用过程中保证可拆卸，易回收，不产生毒副作用及保证产生最少废弃物。设计目的:为需求和环境而设计，满足可持续发展的要求。产品:绿色产品或绿色标志产品。产品生命周期:产品制造到投入使用直至使用结束后的处理和回收。 LCA的定义:一种评价某一过程，产品或事件藏原料投入，加工制备，使用到废弃的整个生态循环过程中环境负荷的定量方法。用数学物理的方法结合实验分析对某一过程，产品或事件的资源，能源消耗，废物排放，环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价，定量确定该过程产品或事件的环境合理性和环境负荷量的大小。 金属材料的主要性能:1力学性能:弹性，塑性，强度，刚度，硬度，韧性。物理性能:比重，导热性，导电性，热膨胀性和磁性。根据比重的大小不同:1轻金属2重金属。高的导电导热性，纯金属优于其合金。铁磁性材料:贴，钴，镍。顺磁材料:锰，铬抗磁性材料:铜银铝。化学性能:抗蚀性和抗氧性。工艺性能:铸造，压力加工，焊接等。轧钢:利用轧机，使金属产生塑性变形，把钢锭或钢胚变成具有一定形状和尺寸规格钢材的过程。镀锌钢板(白铁皮)特点:耐腐蚀性，耐热性，热传导及热反射性，成形性,焊接性，涂装性。 用途:汽车，建筑，家电，日用品。镀锡钢板(马口铁)特点:保持了低碳钢较好的塑性及成型性，金属光泽，耐腐蚀，表面可进行彩色印刷。用途:适用于食品，饮料，卷烟，化工。 铸铁(含碳量为2.11-4.0%的铁碳合金)特性:熔点低，良好铸造性能，切削性能2良好的耐磨性，减振性3生产工艺简单，成本低廉。4机械性能差，很脆延展性塑性差焊接性能差 。灰口铸铁:石墨呈片状，强度低，塑性差，铸造性能好，主要用于制造机械性能要求不高，但形状复杂的零件。球墨铸铁:石墨呈球状比灰口铸铁高的强度和塑性。用于受力复杂的强度，韧性和耐磨性较高的零件。 可锻铸铁:石墨呈团絮状，高强度，塑性，韧性好，成本高。蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状，较高的强度，韧性和耐磨性。良好的铸造性能和导热性。 碳素钢(含碳量低于2.11%的铁碳合金)含碳量增加，钢的强度硬度升高，塑性，韧性和可焊性降低。低碳钢:低强度，高塑性，加工和焊接性能好，适合于制造形状复杂的需要焊接的零件构件 。中碳钢:有一定的强度塑性和适中的韧性，热处理后综合力学性能良好，多用于制造要求强韧性的齿轮轴承等。 高碳钢:较高强度和硬度，耐磨性好，塑性韧性差。 合金钢:以碳素钢为基础适量加入一种或几种合金元素的钢。与碳素钢相比，合金钢的强度大大提高，同时耐蚀性氧化性和耐磨性均显著提高但价格较高。 不锈钢:以铬为主要元素的合金钢。性质:1良好的耐蚀性2良好的力学性能3良好的工艺性能4价格低廉用途:厨房用具，餐具灯具，家具弹簧机械部件建筑和桥梁。有色金属:铝及铝合金纯铝的性质及用途:银白色的金属密度小，在飞机制造业和仪器仪表工业中，可用作轻质结构材料。良好的导热性，用于制造炊具，各式散热器。良好的导电性，制造各种导线，具有良好的耐大气腐蚀能力。但不耐酸碱盐的腐蚀。接近于非磁性材料。性质及用途:铸造性能很差，收缩率大，液态铝在凝固时以出现气孔，缩松，夹渣裂缝等缺陷。塑性好，易冷热成型，也便于切削加工，可以制成各种形状的型材。 纯铜:呈玫瑰红色，表面氧化后呈紫色，也称紫铜。黄铜(CU-ZN).青铜(除黄铜及白铜以外的铜合金统称为青铜)比纯铜及黄铜有更好的耐磨性，加工性好，耐腐蚀。白铜(CU-NI)色彩呈白色，质地较软，耐腐蚀性好 钛及钛合金已有近60年的历史，由于它具有高的强度和耐腐蚀性，是世界各国大力发展的宇航轻金属材料。 金属的成型加工工艺:铸造，塑性加工，切削加工，焊接，粉末冶金。铸造:将熔融态的金属或合金浇注于特定型腔的铸型中，冷却凝固成形的金属材料成型方法。铸造的基本过程:液态金属-充型-凝固收缩-铸件。特点:生产成本低，工艺灵活性大，适合生产不同的材料，形状和重量的铸件，并适合于批量生产。易产生内部缺陷。常用的铸造金属:铸铁，铸钢，铸铝，铸铜。种类:1砂型铸造，2熔模铸造，3实型铸造，4压力铸造，5金属型铸造，6离心铸造。1用砂粒制造铸型进行铸造的方法。工艺过程:1铸模-砂型-浇注-落砂-清理。特点:1不受铸件材质，尺寸，质量，和生产批量的限制。2属于一次性铸造成型，造型工作量大，3铸件精度和表面质量差，4砂型铸造缺陷多，废品率高，机械性能较差，5设备简单，投资少，价格低廉，应用范围广。 熔莫制造或失蜡制造:是指利用易熔材料制成模型，并在模型表面粘结一定厚度的耐火材料，然后将模型熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。特点及应用:铸件尺寸精度高，表面光洁，无分型面。2可铸造形状复杂零件3工艺过程复杂，生产周期长，成本高。5适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切割精密铸件。3实型铸造:是指用可挥发性泡沫塑料聚苯乙烯珠粒，在压型中发泡成型或是用机械加工成型，形状复杂的则可分别加工后粘结到一起，涂以涂料后，放入砂箱，不需取模，直接浇注金属液体，通过聚苯乙烯气化而获得铸件的生产方法。 4压力铸造:是指将液态火半液态合金浇入压铸机中，使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。特点及应用:1浇注时间短，易于机械化，自动化作业。2铸型散热快，晶粒细化，耐磨耐蚀性好。3铸件尺寸高，表面光洁，4 模具成本高，铸件尺寸受限。5:是指利用金属材料制成铸型，在重力作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件的一种铸造方法，也称永久铸造。特点及应用:1可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高。2适用于生产大批量有色金属铸件。6:是指将液态金属浇入高速旋转的铸件中，使金属在离心力的作用下充填型腔并凝固成形的铸造方法。分为:立式和卧式。 特点:组织致密，力学性能好，气孔夹渣缺陷少。适用:回转体零部件铸造。塑性加工:是指在不破坏金属自身完整性的条件下，利用外力作用使金属产生塑性变形，从而获得具有一定形状，尺寸和机械性能的毛胚或零件的加工方法，也称为压力加工。 轧制:是金属胚料通过两个旋转轧辊之间的间隙而产生塑性变形，生产各种型材，管材，板材等。分为热轧和冷轧。热轧是将材料加热到再结晶温度以上进行轧制，热轧变形抗力小，塑性价差或变形量大，生产效率高，适合轧制较大断面尺寸，塑性较差或变形量较大的材料。 冷轧是在室温下对材料进行轧制。与热轧相比，冷轧产品尺寸精度高，表面光洁，机械强度高。冷轧变形抗力大，适于轧制塑性好，尺寸小的线材。根据轧辊轴线与胚料轴线方向的不同，轧制可分为纵轧，横轧，斜轧和楔横轧。纵轧:轧辊轴线与胚料轴线方向的垂直。横轧:方向平行。 斜轧:方向互成一定角度。楔横轧:利用两个外表镶有凸块并同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的胚料进行轧制的方法。用于加工阶梯轴，锥形轴等各种对称的零件或毛胚。锻造:先加热金属材料，使金属的塑性增加，然后对材料进行施力加工，以获得所需的形状和性能的过程，又称热锻。分为自由锻造和模锻。自由锻造:是指借助锻压设备上下砧块的压力使胚料成形的压力加工方法，在锻造的过程中，金属沿垂直于作用力的方向上自由变形。 模锻:把金属胚料放在锻模的模腔内，在模锻锤或压力机上利用冲击力或压力使胚料在模镗内产生变形，从而获得形状与模镗内轮廓相一致的锻件的加工方法。 挤压:将金属放入挤压筒内，用强大的压力使胚料从模孔中挤出，从而获得符合膜孔截面的胚料或零件的加工方法。挤压的主要工艺:根据金属的流动方向和凸模运动方向，挤压分为正挤，反挤，复合挤压和径向挤压。正挤压:金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式。反挤压:相反的挤压方向。复合挤压:一部分相同，一部分相反。径向挤压:成90度的挤压方式。 拔制:用拉力使大截面的金属胚料强行穿过一定向的模孔，以获得所需截面形状和尺寸的小截面毛胚或制品的工艺过程。冲压:在压力的作用下利用模具使金属板料分离或产生塑性变形，以获得所需工件的工艺方法。与铸造锻造出来的零件相比，薄板冲压的零件有着重量轻，形状多变的优点。冲压的主要工艺类型:根据板料在加工过程中其 整体性是否破坏，板料冲压可以分为分离工序和变形工序两大类。 分离工序:剪切，落料，冲孔，切口，切边，剖切。变形工序:弯曲，拉深。 冲孔:利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺。切口:在胚料上沿不封闭轮廓冲出缺口，切口部分发生弯曲。剖切:把半成品切成两个或多个制件，常用于成双冲压。弯曲:使模具或其他工具，将胚料的一部分相对于另一部分弯曲成一定的角度或弧度的冲压过程。 弯曲的主要工艺类型:自由弯曲，模弯，双模卷绕，单模卷绕。拉深是在压力机上，利用模具使金属板料产生塑性变形，使之成为开口空心零件的一种冲压工艺，也称拉延。切削加工:又称为冷加工，利用切削刀具在切削机床上将金属工件的多余加工量切去，以达到规定形状，尺寸和表面质量的工艺过程。车削铣削刨削钳工及镗削。 切削运动:刀具与工件的相对运动称为切削运动，按其功能的不同，切削运动分为主运动和进给运功。主运动:消耗功率最大。进给运动:与主运动配合，可以保持切削的连续进行，以形成零件的几何表面。工件在车削过程中有三个不断变化着的表面:1待加工表面:即将被切除金属层的表面。已加工表面:已经切去一部分金属而形成的新表面3加工表面:切削刃正在切削的表面。 切削用量三要素:切削用量是用来衡量切削运动的大小，在一般的切削过程中，包括切削速度，进给量和背吃刀量三要素。切削用量的变化对零件加工质量和生产率有十分重要的影响。 切削速度:在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向相对移动的距离。 进给量:刀具在进给运动方向上相对于工件的位移。 背吃刀量:切削加工时，待加工表面与以加工表面间的垂直距离，也就是垂直于仅给运动方向上主切削刃切入工件的深度。切削类型:带状切削，挤裂切削，单元切削，崩裂切削。 钻削:钻孔是用钻头在实体材料加工孔。镗孔方法:车床镗孔和镗床镗孔。焊接:用加热或加压等手段，借助于金属原子的结合于扩散作用，使分离的金属材料相互连接的一种工艺。 常用的焊接方法:熔化焊，压力焊，钎焊。熔焊是指将填充材料和工件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。手工电弧焊:利用焊条与工件之间产生的电弧热将工件和焊条熔化的一种焊接方法。焊接电弧是在电极和工件间的气体介质中常时间放电的现象。电弧引燃时，弧柱中充满了高温电离气体。激光焊:利用激光器受激产生激光束，通过聚焦系统将其聚集成半径微小的光斑，当调焦到被焊工件的接缝时，光能转化成热能，从而使金属熔化形成焊接接头。压焊:是在压力作用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属连接成为整体的焊接工艺 。 电阻焊:是利用电流通过被焊工件及接触部分产生电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊合而使工件焊接字一起的焊接方法。可分为:点焊，缝焊，对焊。 根据焊接接头形式的差异。对焊是利用电阻热将两个工件的整个端面焊接起来的一种焊接方法。摩擦焊是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时加压使工件连接到一起的焊接方法 爆炸焊是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面在大的接触压力下焊接在一起。钎焊是利用熔点比被焊金属熔点低的金属作钎料，将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细血管作用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生原子的相互扩散溶解和化合而连成整体的焊接方法。 软钎焊是指使用的钎料熔点低于450度的钎焊。含少量俤的锡铁合金钎料应用最广泛。软钎料主要用于焊接受力不大的常温工作仪表导电原件等。 硬钎焊是指使用的钎料熔点高于450度的钎焊，主要用于钎焊受力大，工作温度较高的工件。粉末冶金:是以金属粉末或金属化合物粉末为原料，经混合，成形，烧结，获得所需形状和性能的材料或制品的工艺方法。工艺过程:粉末原料的制取和准备-将粉末加工成所需形状的胚料-烧结-成品。热处理工艺:吧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。普通热处理:退火，正火，淬火，回火。表面热处理】 淬火加高温回火等于调质，调质是淬火加高温回火的双重热处理。其目的是使工件具有良好的综合机械性 能。 钢的回火:按照所希望的机械性能将已经淬火钢重新加热到一定温度之间进行，碳是以细均分布的渗碳体的形式析出。随着回火温度的增加，其目的是消除淬火产生的内应力，以取得预期的力学性能。回火分高温回火(500度到650度)中温回火(350到500度)低温回火(低于250度)。 调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500到650度之间进行回火，调质可以使钢的性能材质得到很大程度的调整。其强度塑性和韧性都较好，具有良好的机械性能。调质处理后得到回火索式体。 时效处理:为了消除精密量具零件在长期使用中尺寸形状发生变化，常在低温回火后精加工前，把工件重新加热到100到150度，保持5到20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。 表面淬火:工艺:快速加热金属表面层，然后进行淬火。目的:提高金属表面的硬度和耐磨性。 化学热处理:工艺:将金属置于一定活性介质中加热保温，是介质元素渗入工件表面。目的:改变工件表面的化学成分和组织结构，使表面达到预期要求的性能 玻璃最早是由火山喷出的酸性熔岩经凝固硬化而形成的 。玻璃的特点:透明易碎的无机非金属材料;硬度仅次于金刚石，比一般金属硬;具有高度的透光性，折光性;导电导热性差;化学性质稳定，不能被任何酸侵蚀 (处氢氟酸、热磷酸)。 玻璃的加工工艺:配料-熔化(1550-1600度)-成型(压制玻璃工艺，吹制(玻璃压吹法，玻璃重吹法，手工吹制法)，平板，玻璃型材工艺(拉制成型，压延成型))-后处理(退火-回火-淬火(钢化玻璃))-二次加工(切割(金刚石)腐蚀(氢氟酸)粘合，雕刻，喷砂(磨砂玻璃)热弯曲)。 玻璃的配料:主料:石英砂，纯碱，长石，石灰石，硼砂，含铅化合物，碎玻璃硫酸钡碳酸钡;辅料:澄清剂，助溶剂，脱色剂，着色剂，乳浊液。 钢化玻璃:是将普通平板玻璃加热并急冷处理后形成的表面具有强大均匀的压应力和机械强度成倍增加的玻璃。 玻璃的成型:是将熔融的玻璃液加工成具有一定形状和尺寸的玻璃制品的工艺过程。常见的玻璃成型方法:压延成型(是在模具中加入玻璃熔料加压成形，多用于玻璃盘碟、玻璃砖。)，吹制成型(是先将玻璃粘料压制成雏形型块，再将气体吹入处于热熔态的玻璃型块中，使之吹胀成为中空制品，可分为机械吹制和人工吹制)，拉制成型(是利用机械拉引力将玻璃熔体制成制品，分为垂直拉制和水平拉制。)。 玻璃的热处理:玻璃制品在生产中，由于受激烈和不均匀的温度变化，导致制品内部产生热应力，结构变化的不均匀及热应力的存在会降低制品的强度和热稳定性。玻璃制品的热处理包括退火和淬火两种工艺。 玻璃制品的二次加工可分为冷加工，热加工和表面处理三大类。冷加工是指在常温下通过机械方法来改变玻璃制品的外形和表面状态所进行的工艺过程，基本方法包括:研磨，抛光，切割，喷砂，钻孔和车削。 研磨是为了唐除玻璃制品的表面缺陷或成形后残存的凸出部分，是制品获得所要求的形状，尺寸和平整度。 抛光时用抛光材料稍除玻璃表面在研磨后仍残存的裂纹，以获得你光滑平整的表面。切割时用金刚石或硬质合金刀具划割玻璃表面并使之在划割处断开的加工过程。， 磨边是在磨除玻璃边缘棱角和粗糙截面的方法。喷砂是通过喷枪用压缩空气将磨料喷射到玻璃表面易形成花纹图案或文字的加工方法。 钻孔时利用硬质合金钻头，或超声波的方法对玻璃制品进行打孔。 车刻又称刻花，是用砂轮在玻璃制品表面刻磨图案的加工方法。 浮法平板玻璃:熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开，摊平，形成上下表面平整的玻璃带，达到一定厚度后，被引上过渡辊台，有辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窖，经退火，裁切，就得到平板玻璃产品。 玻璃的熔制是将配合料经过高温熔融，形成均匀无气泡并符合成形要求的玻璃液的过程，它是玻璃生产中很重要的环节，是获得优质玻璃制品的重要保证。