第二章_设计材料的分类及特性

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第二章 设计材料的分类及特性

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2.1 设计材料的分类

1.按材料的来源分类 第一代：天然材料 第二代：加工材料 第三代：合成材料 第四代：复合材料 第五代：智能材料

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1.按材料的来源分类

天然材料——不改变在自然界中所保持 的状态，或只施加低度加工的材料、如 木材、竹、棉、毛、皮革、石材等。

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1.按材料的来源分类

加工材料——利用天然材料经不同程度 的加工而得到的材料，加工程度从低到 高，有人造板、纸、水泥、金属、陶瓷、 玻璃等。

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1.按材料的来源分类

合成材料——利用化学合成方法将石油、 天然气和煤等原料制造而得的高分子材 料，如塑料、橡胶、纤维等。

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1.按材料的来源分类

复合材料——用有机、无机非金属乃至 金属等各种原材料复合而成的材料。

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1.按材料的来源分类

智能材料或应变材料——随环境条件的 变化具有应变能力，拥有潜在功能的高 级形式的复合材料。

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2.按材料的物质结构分类

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3.按材料的形态分类

(1)线状材料 设计中常用的有钢管、钢 丝、铝管、金属棒、塑料管、塑料棒、 木条、竹条、藤条等。图2—1为采用金 属丝制作的椅子。

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3.按材料的形态分类

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3.按材料的形态分类

(2)板状材料 设计中所用的板材有金属 板、木板、塑料板、合成板、金属网板、 皮革、纺织布、玻璃板、纸板等。图2— 2为采用胶合板材制作的凳子。

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3.按材料的形态分类

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2.2 材料特性的评价

一、材料的固有特性： 即材料的物理特 性和化学特性. 如力学性能、热性能、 电磁性能、光学性能和防腐性能等； 二、材料的派生特性：它是由材料的固 有特性派生而来的，即材料的加工特性、 材料的感觉特性和经济特性。这些特性 的综合效应从某种角度讲决定着产品的 基本特点。

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2.2 材料特性的评价

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2.2 材料特性的评价

材料所呈现出的性能是材料内部结构的 外在表现，受材料内部的微观结构所制 约，这种内部结构只有用特殊的方法才 能被观察到，它的变化通过材料性能变 化被人们所感知，这就是我们对材料有 “硬”与“软”、“脆”与“韧”、对 某种环境“敏感”与“不敏感”的感性 认识。

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2.2 材料特性的评价

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2.2 材料特性的评价

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2.3 材料固有特性

2.3.1 材料的物理性能

1 材料的密度 2 力学性能

①强度： ②弹性和塑性： ③脆性和韧性 ④硬度 ⑤耐磨性

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2 力学性能①强度：指材料在外力(载荷)作用下抵抗 塑性变形和破坏作用的能力。材料抵抗 外力产生明显塑性变形的能力称为屈服 强度。 由于外力作用方式不同，材料的

强度可 分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和 抗剪强度等。

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