造型材料（精选6篇）
篇1：造型材料
一、原砂
１、原砂的含泥量
泥
分——是指原砂中直径小于20μm的颗粒。含泥量——指原砂中泥分所占的质量分数。
原砂含泥量过高，会发生下列情形：▲ 降低型芯砂的透气性▲增大型芯砂的含水量▲ 增加型芯砂的脆性 ▲增加有机粘结剂的加入量
粘土砂用原砂的含泥量应≤2％；
有机粘结剂类型芯砂用原砂的含泥量应≤0.3％
2、原砂的颗粒组成（粒度）
颗粒组成——是指原砂颗粒尺寸大小和颗粒大小的分布情况。
通常采用筛分法来确定原砂颗粒大小。
筛分使用铸造标准试验筛。
采用三筛分布确定砂粒大小的分布状态。粒度的表示方法：符号法、累积曲线法、平均细度法、平均尺寸。３、原砂的粒形系数
原砂的颗粒形状可用粒形系数来定量地表示。
角形系数E＝实际比表面积理论比表面积 国家标准《铸造用硅砂》（GB9442-88）按角形系数将原砂粒形分类 尖角形
E＞1.6;多角形
E＞1.3～1.6;
圆
形
E≥1.0~1.3;４、原砂的耐火度与烧结点
原砂耐火度：是指材料抵抗高温作用而不熔化的能力。原砂的耐火度主要取决于原砂的矿物成分和颗粒度。
一般认为，原砂中，石英含量越高、颗粒越粗大、杂质含量越低，耐火度则越高。原砂烧结点：原砂颗粒表面或砂粒间的混杂物开始熔化，冷却后，砂粒之间相互粘连且不分开的温度。
烧结点是原砂各种组合成分耐火性能综合反映。
原砂烧结点比耐火度要低。
通常在砂型铸造中，烧结点能间接反映出原砂SiO2含量，是原砂主要性能指标之一。
烧结点：＞1350℃；＞ 1250℃ ；＞1150℃
SiO2含量：＞ 94% ； ＞
90%；
＞ 87% 铸造用非石英质原砂主要有：镁砂 橄榄石砂
锆砂 铬铁矿砂等 铸造用粘土
1、粘土的概念
粘土是岩石经过长期风化后，分解和沉积而成的由细小结晶质粘土矿物组成的土状材料
2、粘土的作用
铸造用粘土主要是用来做粘土砂的粘结剂
3、粘土按晶体结构分类
高岭石组——包括高岭石、珍珠陶土、地开石等 伊利石组——包括伊利石、海绿石等
蒙脱石组——包括蒙脱石、贝得石、绿脱石等 常用铸造粘土有高岭石组和蒙脱石组
4、粘土矿物晶体的基本结构单位
粘土矿物的晶格中都包含着两种基本结构单位：硅氧四面体;铝氧八面体
5、粘土中的水分
粘土在润湿状态下通常有三种水分存在：
① 吸附水—这种水分在105℃温度下即能去除。
② 层间水—粘土单位晶层间定向排列的极性水和阳离子吸附的阳离子水化膜。③ 结构水（晶格水）：——直接参与构成粘土矿物晶格的OH水；层间水和结构水必须加热到更高温度才能去除；粘土晶层表面的吸附水，其密度和粘滞度较大。在阳离子的周围也能吸附一层定向排列的水分子，形成水化阳离子。
6、粘土的粘结机理
带负电荷的粘土颗粒将极性水分子吸附在自己的周围，形成胶团的水化膜，依靠粘土颗粒间的公共水化膜，通过其中的水化阳离子起“桥”的作用，使粘土颗粒相互连结起来。
7、粘土颗粒与砂粒之间的粘结机理
砂粒因破碎而带微量负电荷，也能吸附极性水分子在其周围作定向排列。依靠粘土颗粒与砂粒之间的公共水化膜，通过水化阳离子的“桥”作用，使粘土砂获得湿强度。
粘土的干态粘结机理：
▲
烘干过程中粘土逐步失水，使砂粒和粘土颗粒之间相互靠近，紧密接触而产生附着作用。
▲继续失去水分，使水化膜进一步变薄，粘土和砂粒之间通过“强大”的附着力紧紧拉在
8、铸造用粘土分类：
铸造用粘土根据矿物种类及性能分膨润土和普通粘土2类或膨润土,耐火粘土和硅镁铝土3类
膨润土又分为：钠基膨润土和钙基膨润土；分别用符号“PNa ”和“PCa”表示。9 粘土负电性及带负电的原因
粘土颗粒表面一般带有负电荷，其原因有二：一是破键，二是离子置换
⑴
破键：粘土片状结晶体受到外界环境的影响，边缘处的Al-O、Si-O离子键断裂形成不饱和键。
⑵
晶体内部离子置换：粘土在成矿过程中，单位晶层内硅氧四面体中的Si4+被Al3+所置换，铝氧八面体中的Al3+ 部分地被Mg2+、Fe2+所置换，使单位晶层电荷不平衡，呈现出较大的负电性。
破键是高岭石类粘土颗粒带负电的主要原因，而蒙脱石类膨润土中只有很小一部分电荷是由破键产生的。
离子置换是蒙脱石类粘土颗粒带负电的主要原因，而高岭石晶体中很少发生离子置换。10 膨润土活化
利用粘土晶体内的离子交换性质，可以向粘土中加入某种物质，人为地改变膨润土中的离子种类，从而改变膨润土的属性，达到改变膨润土的工艺性能。
这种利用离子交换处理技术称为膨润土的活化处理，所加入的物质称为活化剂。目前我国开采的膨润土几乎都是钙基膨润土，往往满足不了生产要求，活化处理是唯一方法。
●常用的活化剂：Na2CO3 Na2CO3在水中能完全电离成Na+和CO 3 2-，使溶液中的Na+浓度增加，逐步将钙基膨润土中的Ca2+置换出来。被置换出的Ca2+与CO 3 2-生成 Ca CO 3，不溶于水，从而使交换反应进行完全。钙膨润土经活化处理后与天然钠膨润土的性能相近。
11、粘土的复水性
粘土在受热后仍能吸水的性质称为复水性。这是粘土型砂可以多次回用的主要原因。但如果加热温度过高，使粘土失去结构水，粘土的矿物结构一旦遭到破坏，致使粘土成为不再具有粘结性的失效粘土（也称死粘土），这也是粘土型砂反复使用后性能变坏的主要原因。
13、粘土对型砂性能的影响
① 湿压强度
粘土量增加，湿抗压强度增高，增加到一定程度，容易成团，强度不再增加。膨润土砂的湿压强度比普通粘土砂高很多。湿强度随水份增加存在极大值
② 透气性
在水分最适宜状态下，透气性随膨润土量的增加而提高透气 性与水分关系与湿压强度类似，但数值要高一些，与重量最低值相当
③ 干压强度
一、粘土砂类别
1、根据合箱和浇注时的状态不同分类
（1）湿型砂：不要烘干，直接浇注。
（2）干型砂：
浇注前将整个砂型放入窑中烘干。
（3）表面烘干型砂：浇注前对型腔表层烘干一定深度，一般5-10mm，大件20mm，保持砂型内部为湿型
2、根据造型时的情况分类：
（1）面砂：是指特殊配制的在造型时铺覆在模样表面，形成型腔表面的型砂。直接接触金属液，其质量对铸件影响大。
（2）背砂：面砂背后，填充砂用的砂，不直接与金属注接触。
（3）单一砂：在浇注中小型铸件时，耗砂量不大，不分面砂、背砂，用单一砂砂 粘土型砂质量指标体系
（1）透气性——型芯砂允许气体通过并逸出的能力
透气性不易过高，过高会容易使铸件造成粘砂缺陷
透气性不易过低，过低会容易使铸件造成气孔缺陷
一般情况下，透气性控制在100~120（2）含水量——水分在型砂中所占质量分数
含水量不易过高，过高会使型砂残留强度高；脆性大；不易落砂；含水量不易过低，过低使型砂混合不均匀，粘土没有充分湿润；韧性低；起模性差；易冲砂、掉砂；粘结力低
一般情况下，控制型砂含水量在3~4.5% 含有最适宜水分含量的型砂，具有良好的综合性能指标
实际生产中，判断型砂含水量是否合适：●根据手捏砂团时，是否沾手来判断型砂干、湿程度●根据手捏砂团时，感觉砂发散、柔韧、易变形来判断型砂的可塑性●根据手捏砂团和折断砂团时的用力来判断型砂的强度●根据砂团落地时的破碎情况来判断型砂的韧性（3）紧实率——型、芯砂紧实前后的体积变化
型砂的紧实率对水非常敏感，含水量的微小变化将引起型砂紧实率的较大变化。紧实率＝[（筒高－紧实距离）/筒高] 最适宜含水量的型砂，其紧实率通常表现在45左右。
实际生产中，一般控制范围在43~47，即能获得最适宜的含水量，即能获得良好的型砂综合性能
型砂的紧实率对控制型砂质量的作用
①由于紧实率对水分非常敏感，水分有0.2%的变化时，紧实率就能够反映出来，因此，紧实率数据能够判断水分含量是否适合于造型；②紧实率可以反映型砂吸水物质的变化，当紧实率不变，而水分变化时，则反映出型砂中吸水物质的变化；③紧实率与湿压强度和水分一起考虑，可推测出粘土含量、有效粘土含量和混砂效率，因此，生产中用紧实率控制型砂性能是一种简单而迅速的方法。钠水玻璃基本参数及质量要求
1、水玻璃模数：
水玻璃模数是指水玻璃中SiO2与Na2O的摩尔数之比
MSiO2摩尔数SiO2百分含量＝1.033Na2O摩尔数Na2O百分含量
模数是铸造用水玻璃的主要技术指标之一。水玻璃模数大—SiO2的相对含量高—粘性大。
特别注意：SiO2 相对含量高，不说明水玻璃中Na4SiO4的质量分数高。
模数只能反映水玻璃中SiO2和Na2O的相对含量，而不能表示水玻璃中硅酸钠含量的多少，因此，水玻璃的性质必须同时用两个指标表示：模数和密度（波美度）d=144.3/(144.3-Be)(比水重）;d=144.3/(144.3+Be)；模数和密度过大，其硬化速度太快，保存性差，不利于造型。
铸造用水玻璃常选用：模数：2.0～3.0； 密度：1.32～1.68g/cm3(Be35 ～ 54)水玻璃的模数和密度均影响着水玻璃的粘度。●水玻璃的粘度随着密度的增加而增加●水玻璃的粘度随着模数的增加而增加 硬化机理
1、用CO2硬化
▲水玻璃溶液的水解平衡：由于水玻璃的固有特性，决定了溶液存在水解平衡 Na2O ·mSiO2+（n+1)H2O
mSiO2 ·nH2O+2NaOH 当吹入CO2气体：●因为CO2 是一种脱水能力极强的气体，它能顺利的从砂粒间的缝隙流过，增加了与水玻璃的接触面积，使水玻璃部分脱水，在脱水过程中，与水玻璃中的水反应形成碳酸，导致水玻璃的PH值骤然降低而达到迅速硬化。CO2+ 2NaOH=Na2CO3+H2O+Q（放热）●硅酸分子间不断脱水缩合形成长链硅酸溶胶，再进一步脱水形成网状结构的硅酸凝胶薄膜，包覆在砂粒表面，从而将砂粒粘结在一起，使砂型具有一定的强度。水玻璃砂的特点
与粘土砂比较具有许多优点：（1）流动性好：容易紧实，劳动强度低；（2）硬化速度快：生产周期短、生产率高；（3）硬化强度高：砂型芯的尺寸精度易保证、铸件产生缺陷少、提高铸件成品率；（4）可取消或缩短烘烤时间：降低成本、改善劳动环境；
主要缺点：旧砂溃散性差，硬化后保存性差
影响水玻璃砂出砂性的因素有：水玻璃的模数；水玻璃砂的高温强度和残留强度； 模数越低——出砂性就越差；高温强度和残留强度越高——出砂性就越差
水玻璃砂的残留强度随温度的变化呈双峰特性
改善水玻璃砂出砂性差的途径：
1、在水玻璃砂中加入附加物----有机物、无机物、铸造用粘土、高铝矾土
●有机附加物：如糖类、树脂类、油类、纤维素类材料。这些材料在高温下挥发、汽化或燃烧碳化，能在一定程度上破坏水玻璃粘结膜的完整性，可显著改善水玻璃砂在600℃的出砂性。
但在800℃以上，水玻璃熔化会弥合有机物造成的粘结膜的不完整性，故效果并不明显。
●无机附加物：如铝、钙、镁等金属氧化物——能在高温下与熔融硅酸钠形成高熔点相，使800℃残留强度峰值后移；——高温相变膨胀后，因收缩系数不同而造成裂纹，形成脆化膜，破坏水玻璃膜的完整性。
●高岭土、膨润土、高铝矾土等也都有不同程度的改善水玻璃砂的出砂性的功能。
2、减少水玻璃用量：
●选用高品位的原砂：中等粗细、砂粒集中、形状圆整、表面光洁；
●尝试有机酯做硬化剂：可在获得相同工艺性能的前提下，减少其使用量。
●水玻璃改性
减少水玻璃用量还有一个优点是：在改善水玻璃砂出砂性的同时，可有效的降低水玻璃砂发气性，减少铸件气孔缺陷。
3、降低易熔物的含量
减少钠的存在量，是提高水玻璃熔融温度，降低残留强度的关键。如选用高模数、低粘度的水玻璃；或改用钾水玻璃、锂水玻璃等
就其粘结力而言：Na ＞ K ＞ Li
就其出砂性而言：Li ＞ K ＞ Na 就抗吸湿性而言：Li水玻璃最好，但价格高
4、采用石灰石砂替代硅砂
粘砂及解决途径
用水玻璃砂铸造生产铸铁件及厚、大型铸钢件时，常出现铸件粘砂甚至严重粘砂现象 防止粘砂的途径：
铸铁件：可在水玻璃砂中加入适量的煤粉（3～6％）或在铸型表面刷涂料
铸钢件：●型（芯）表面刷涂料；●在水玻璃砂中加易熔的硅酸盐材料（如冶金炉渣）●加入少量的氧化铁、氧化锰等
这些都能促使铸钢件表面形成容易清除的玻璃体物质。这种玻璃体物质与铸件表面结合力较弱，且收缩系数与金属不同，因此，能很容易的从铸件表面剥落 型芯表面粉化及解决途径
水玻璃砂吹CO2硬化后，放置一段时间，有时在型（芯）表面会出现象“白霜”一样的物质，这种现象称为表面粉化，严重降低型（芯）的表面强度，浇注时容易产生冲砂缺陷。
●“白霜”的成分：NaHCO3 ●“白霜”的形成原因：是由于水玻璃砂中含水量过高或CO2过多引起的Na2CO3+H2O→ NaHCO3+NaOH
Na2O+CO2+H2O→2NaHCO3 NaHCO3随水分向外迁移到型（芯）表面
防止表面粉化的方法：
1、控制水玻璃砂含水量不宜过高；
2、吹CO2时间不宜过长；
3、制好的型（芯）不要久放；
4、在水玻璃砂中加入适量糖浆（占砂重1％）；
附加物
型砂中除了含有原砂、粘土、水分以外，有时人为的加入一些其他材料，以使型砂具有某些特殊性能，并改善铸件的表面质量。这些材料统称为附加物。
常用的铸造附加物有：煤粉、渣油（又称重油）、淀粉、糊精
（一）煤粉 ▲主要指标：高品位的煤粉应具有以下性能指标：灰分＜5%；硫分＜ 1% ；光亮碳10%左右 ；固定碳＞50% ▲煤粉作用：预防铸件机械粘砂，改善铸件表面质量
煤粉在高温作用下所产生的碳氢化合物挥发分与还原性气氛发生气相热解而在金属与铸型界面上析出一层光亮碳，有效的阻止了界面反应，对防止机械粘砂，提高铸件表面质量有显著作用；防止金属液被氧化;堵塞孔隙,阻止金属液渗入;减少膨胀应力
（二）渣油
渣油分类：渣油，又称重油，通常分为常压渣油，减压渣油、裂化渣油；铸造常用的是常压渣油和减压渣油
主要成分：大分子的油分、石蜡、胶质和沥青质
物理特性：呈深褐色粘稠膏状物
主要作用：◆（与煤粉配合使用）能增强煤粉防粘砂效果；◆提高型砂流动性，便于造型紧实；◆ 减弱型砂对型模的粘附作用，改善起模性能；◆ 改善型砂韧性，提高型砂表面抗风干性能和强度
应用：使用前用轻柴油稀释成粘度合适的渣油液；渣油与轻柴油配比为90：10～60：10；
加入量
一般在1.0％左右（面砂中）
缺点
浇注时发出大量烟气，污染环境，所以不能用渣油液全部代替湿型砂中的煤粉。
有机化学粘结剂类型（芯）砂
合脂的硬化机理： 合脂的硬化——属于化学硬化，是由低分子化合物转变成高分子化合物的过程。过程包含：不饱和脂肪酸的氧化聚合反应和羟基酸的脱水缩聚反应
●
两个分子的羟基和羧基脱水：一个羟基酸分子中的羟基与羧基分别与另一个分子中的羧基与羟基互相进行缩聚反应，反应生成化学上的“交脂”
●
羧基酸本身的羟基和羧基脱水：反应式中的两个羟基酸中的羟基与羧基还可以与其他羟基酸中的羧基与羟基继续进行脱水聚合生成长链状的聚合物
●
羟基酸在加热过程中因脱水形成不饱和酸。
继续加热使不饱和脂肪酸发生氧化聚合反应
氧化聚合反应和脱水缩聚反应的结果：使合脂的相对分子质量增大，粘结膜从液态转变为溶胶，进一步脱水缩聚转变成凝胶，最后变为坚硬的弹性薄膜，使砂芯具有较高的强度 合脂砂的特性
（1）湿强度低：一般只有2.0~4.0KPa。增加合脂加入量，湿强度降低。
提高合脂砂湿强度的措施：▲ 加入少量的粘土，加入量一般为0.5~2%，但每增加1%的粘土，合脂砂的干强度则会下降10~15%▲ 同时加入膨润土和糊精，加入量： 膨润土—1.5~2.0%；糊 精
—1.0~1.8%，湿强度可高达12~20KPa ；同时干强度下降也减少
（2）流动性差：合脂在常温下粘度大，流动性差，造芯时不易紧实。
解决合脂砂流动性差的方法：▲尽可能减少合脂的使用量▲在合脂砂中加入少量（≯0.5%）的油类粘结剂▲选用粒度分布较均匀，杂质含量较少的圆形原砂▲降低合脂粘度
正确控制稀释比，改煤油为汽油作稀释剂▲控制粉状材料加入量▲可用脱模剂或用煤油擦洗芯盒，预防粘附芯盒
（3）蠕变性大
蠕变性：是指制作好的合脂砂型（芯），在湿态下放置时或在烘干过程中逐渐变形的现象。
合脂砂的蠕变性大是由于合脂的粘度特性所决定的：粘度大—流动性差—紧实度低—湿强度低—在自重作用下砂粒下滑—引起型芯变形
防止方法：▲ 在芯砂中加入糊精等附加物，以提高湿强度▲ 增加砂芯中的芯骨或改变芯骨形状▲ 烘干时采用成型烘芯板▲ 湿态砂芯要轻拿轻放▲ 烘干时采用高温入炉，快速加热即使表面快速硬化▲ 造芯时尽量舂紧
（4）吸湿性差：合脂是憎水材料，其硬化反应是不可逆的，因此，在不加其他水溶性附加物时，合脂砂吸湿性很小。但通常合脂砂中常加入某些水溶性材料，如糊精、纸浆等，故吸湿性明显增大。
（5）发气量大：合脂砂的发气量是随着烘干温度的变化而变化的。烘干温度低，发气量大；烘干温度高，发气量低。
（6）容让性和出砂性良好：当合脂粘结剂在＞300℃时发生快速分解；500 ℃时开始燃烧；至600 ℃时开始失去强度，故其容让性和出砂性良好。植物油的硬化机理
植物油的硬化主要是依靠不饱和脂肪酸的氧化聚合反应
反应大致分为三个阶段：
●
挥发：型芯在烘干过程中的水分蒸发和碳氢化合物的挥发
●
氧化：型芯在烘干过程中，由于双键的不稳定，空气中的氧进入双键部分与碳原子结合形成过氧化物
● 聚合：过氧化物极不稳定，很容易与含有双键的其他分子发生聚合反应，使油的分子增大，粘度增加。
氧化聚合反应的结果：● 从低分子状态逐渐转变成网状高分子化合物
● 由液态逐渐变稠，最后形成坚硬的固体，从而使植物油砂具有很高的干强度
氧化聚合（硬化）过程是不可逆的
植物油的硬化条件：●
油分子中必须具有双键结构，双键越多，越容易在氧化聚合反应中形成网状结构，油砂的强度越高●
硬化过程必须有氧参加，供氧越充分，硬化速度越快，硬化强度越高●
加热是硬化加速的重要条件，但温度过高，会使油发生分解或烧损 植物油的质量指标
▲ 碘值：每100g油所能吸收碘的毫克数 碘值越大，不饱和程度越大，硬化速度越快
植物油按碘值不同分为：干性油（碘值＞150
如桐油、亚麻油等）；半干性油（碘值100～150）；不干性油（碘值＜100
如花生油、猪油等）
铸造生产中常用：干性油、半干性油
▲
酸值：中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH毫克数，酸值越小，游离脂肪酸越少，油的品质越好
▲ 皂化值：中和1g油脂水解后生成的脂肪酸总量所需KOH毫克数，皂化值越小，说明油脂中杂质越多，脂肪酸平均分子量越大，油的品质越不理想
▲ 比强度：是衡量粘结能力的重要指标，植物油的比强度一般在0.8～1.0MPa。树脂的种类、硬化机理及选用
▲ 树脂的分类：铸造用树脂粘结剂的种类很多，按树脂的基本组成可分为三大体系：呋喃树脂、酚醛树脂、脲烷树脂
大多是以脲醛、酚醛和改性糠醇为基础的化合物 脲醛呋喃树脂(呋喃Ⅰ型）：主要是由糠醇、尿素和甲醛在乌洛托品的催化作用下缩合而成的液态先行树脂。即由糠醇改性的液态脲醛树脂 摩尔比约为：尿素：甲醛：糠醇 = 1：2.95：0.92 其中，糠醇是一种改性材料，可提高其耐热性能，获得高热强度 ● 物理特性：淡黄色~深褐色、粘稠液体
● 硬化机理：由于呋喃环上的不饱和双键等活性反应基团的存在，通过加热或在某些酸性催化剂作用下，分子间连续发生脱水缩聚以及双键间聚合等交联反应，反应的结果由粘稠液体转变为大分子质量的体型结构而导致迅速硬化。
●
脲醛呋喃树脂特点：综合性能好，价格低廉，硬化速度容易控制，应用较为广泛。但是：在加热时，脲醛逸出NH3，氨又分解成氮和氢，同时向金属中扩散。所以，树脂含氮量越高，铸件产生气孔缺陷的可能性越大。
——增加糠醇含量，意味着树脂中，氮的含量降低，可提高树脂的热强度，降低发气性，降低吸湿性，延长存储期，但增加砂芯脆性。
——我国的呋喃Ⅰ型属于这一类树脂 酚醛呋喃树脂(呋喃Ⅱ型）：主要是由糠醇、苯酚和甲醛三种单体在二价金属离子的作用下，生成高邻位线性结构的液态缩聚树脂。即由糠醇改性的液态酚醛树脂
——我国的呋喃Ⅱ型热芯盒属于这一类树脂
● 特点：这种树脂强度低，脆性大，溃散性和流动性较差。
● 增加糠醇含量，可提高砂芯强度，改善硬透性，延长树脂存储期。但成本提高。●
用途：这类树脂因不含氮或含极少量氮，因此，主要用于铸钢件和球墨铸铁件 催化剂
催化剂又称硬化剂、固化剂
● 催化剂的作用：与粘结剂共同作用促进硬化反应
● 对催化剂的要求：——在室温下应处于潜伏状态，常采用中性或弱酸性盐——在特定条件下被激活成强酸，促使树脂砂迅速硬化
催化剂的种类：国内常用催化剂有：无机酸、有机酸
——无机酸主要是磷酸，如氯化铵、硝酸铵、磷酸铵的水溶液
——有机酸主要是磺酸，如笨磺酸、対甲苯磺酸、对氯笨磺酸、酚磺酸、萘磺酸 氯化铵和尿素的水溶液
用途： 主要用于呋喃Ⅰ型树脂砂作热芯盒 配比： 氯化铵：尿素：水＝1：3：3 密度： 1.15～1.18g/cm3 pH值： 6.0～6.4 作用：氯化铵主要起硬化作用
硬化机理：氯化铵是酸性盐，水解后使酸性增强，同时与呋喃Ⅰ型树脂中的游离甲醛反应生成强酸，促使树脂砂硬化；
尿素的作用：是与树脂在硬化反应中逸出的甲醛起反应，从而减少甲醛的刺激性气味，改善劳动环境
加入量：一般为20%（占树脂质量）树脂砂
1、热芯盒：是由液态热固性树脂粘结剂和催化剂按一定比例配制而成的型、芯砂。
●
热芯盒用树脂：脲呋喃树脂（又称呋喃Ⅰ型）
●
热芯盒用催化剂：氯化铵与尿素的水溶液（配比：氯化铵：尿素：水=1：3：3）或：乌洛托品水溶液（配比；乌洛托品：水=1：1.2）
●
热芯盒用附加物：氧化铁粉——
可防止气孔、渗碳；三氯化铁——
可加快低温下的硬化速度；硅烷——
可提高砂芯强度 2.热芯盒法制芯存在的问题：◆ 因尿素受热分解，刺激气味大◆ 厚、薄相差大的砂芯，硬化不均匀，厚处还未硬化好，薄处可能已经过烧◆ 用于铸钢件和球铁铸件时，容易产生皮下气孔和针孔。可加入占原砂重量0.3～1.0％的氧化铁◆ 铸钢件渗碳，可加入占原砂重量3~6％的氧化铁◆ 必须使用金属芯盒，成本高◆ 树脂砂可使用时间有限 覆膜砂
覆膜砂的概念：覆膜砂是将树脂粘结剂均匀包覆在砂粒表面形成的干散型砂（芯）砂。覆膜砂是上世纪40年代随着壳型芯的诞生而出现的造型（芯）用混合料的新产品。70年代引入我国。粘结剂：
●
覆膜砂用粘结剂为：酚醛树脂 ●
酚醛树脂的物理特性：→软化点：
70～110℃→形状及颜色：淡黄色片状、条状、颗粒状
●
酚醛树脂的加入量：壳型——3.5～6％（占砂重）；壳芯——1.5~4.0%（占砂重）催化剂：乌洛托品水溶液
——乌洛托品学名： 六亚甲基四胺，是甲醛和氨的反应产物 ——水溶液配比：乌洛托品：水＝1：1～1.5 ——催化剂的加入量：10～15％（占树脂重）
●
乌洛托品加入量不能过少，过少则带入的氮少，使过多的未形成体型结构的酚醛树脂重新软化或熔化，增大型芯的变形量，但抗开裂能力增强
● 乌洛托品加入量不能过多，过多会使型芯的线膨胀率增大而变形量减少，易开裂。实践发现，铸造生产中，砂芯（型）直接承受液体金属作用只是表面一层数毫米厚的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用，壳法铸造由此诞生。壳型（芯）
壳型（芯）的制造方法通常有两种，翻斗法和吹砂法。
1、翻斗法——用于制造壳型
2、吹砂法——用于制造壳芯，吹砂法又分为顶吹法和底吹法。壳型（芯）铸造生产中经常出现的问题：
（1）脱壳：是壳型芯背部脱砂（掉砂）的现象脱壳经常发生的部位：壳型芯自由悬挂的部分，完全受重力作用的部分
脱壳的原因：▲
树脂熔点低；▲
硬化速度慢；▲
模板转动不平稳；▲
模板表面温度不均匀，模样及芯盒局部过冷；▲ 覆膜砂中有水分或酒精；▲
乌洛托品加入量偏高或偏低（树脂膜太厚或太薄）▲
型芯不致密，导热性差；▲
吹砂压力过高或过低 ；▲
吹砂时间过长或过短 ；▲
硬脂酸钙加入量偏高 ；▲
结壳时间太长，结壳太厚；
（2）表面疏松（表面强度低）：
疏松的原因：▲
覆膜砂熔点太低 ；▲
覆膜砂流动性差；▲
排气不好（特别是在深凹处）；▲
砂斗内砂量不足或砂斗高度不够；▲
吹砂空气量不足；▲
吹砂压力低，吹砂时间短；▲
芯盒局部过热或过冷▲
原砂颗粒太粗
（3）浇注时破裂（崩裂）：
主要原因：一是因为树脂强度完全丧失；二是因为覆膜砂热应力或脆性过大 影响因素：▲
型芯热强度太低
▲
结壳太薄
▲
严重脱壳 ▲
硅砂纯度过高，粒度过于集中（热膨胀大）▲
硬化不足或过烧
▲
浇注前已产生裂纹
加入适量水玻璃或添加适量的锆砂可改善崩裂现象（4）铸件表面粗糙（粘砂）主要原因：▲ 原砂颗粒太粗；▲ 壳型芯的致密性差；▲热强度低；▲ 树脂加入量少；▲ 覆膜砂中有杂质；▲ 使用分型剂过量； ▲烘烤过度，壳型芯表面强度低；
（5）出砂性差
酚醛树脂在供氧不足的情况下，使覆膜砂在高温作用下形成坚硬的残碳骨架（结焦），一方面阻碍铸件冷却时的收缩，另一方面使出砂困难。
主要原因： ▲砂芯热强度太高
▲原砂中硅石粉含量高▲树脂加入量偏高▲浇注温度偏低 ▲落砂过早
解决办法： ▲
尽量降低树脂加入量； ▲
控制六亚甲基四胺的加入量； ▲适量添加如高锰酸钾等氧化剂附加物等，均可有效改善覆膜砂的容让性和出砂性。
（6）铸件表面产生橘皮面（皱纹或凹坑）常发生在低碳和低合金铸铁和铸钢件表面
改善措施：●采用激冷砂（非石英质原砂或在硅砂中添加适量的非石英质原砂）；●
增大壳型芯的通气面积，减少型腔内的压力；●
型芯表面刷涂料
（7）气孔（皮下气孔）
通常在生产铸钢件，部分球铁件和较复杂的薄壁铸铁件时，易发生此类缺陷。
主要原因有二：●
粘结剂中含有六亚甲基四胺受热分解出NH3、CN这两种气体的化学结合能较低，进而分解成原子进入液态金属导致气孔发生。
铸造用涂料
一、涂料的作用
砂型（芯）表面刷涂料是提高表面强度和抗粘砂能力，防止铸件粘砂、夹砂、砂眼等铸造缺陷，获得表面光洁的铸件，减少落砂和清理劳动量的最有效的措施之一
涂料的主要作用：⑴ 降低铸件表面粗糙度，防止粘砂 ⑵ 加固铸型表面层，防止冲砂⑶ 使铸件表面合金化，细化晶粒
二、涂料的组成
涂料的种类：水基涂料、醇基涂料（快干涂料）
铸造用涂料主要组成：耐火粉料；粘结剂；载液（溶剂）；悬浮剂（稳定剂或稠化剂)；添加剂（包括：表面活性剂、消泡剂、防腐剂、防潮剂、防渗剂、减水剂、着色剂、还原剂、氧化剂、助溶剂等）
优质涂料应具有：⑴ 具有好的悬浮性及再搅匀性⑵ 具有良好的涂刷性⑶ 具有一定的覆盖能力和适当的渗透性⑷ 具有一定的粘结强度和抗裂纹性（耐激热性）⑸ 具有良好的抗粘砂性⑹ 具有低的发气性和良好的存储稳定性
涂料的涂敷方法：刷涂法、浸涂法、喷涂法、流涂法、静电喷涂法
篇2：造型材料
天然物质的形态是不依赖于人类而自行存在和发展的，即使人类消失后，仍然按照其有形态和规律催在而发展。
人造物质形态是物质世界本来没有的，纯属认为变革某些天然物质形态而创造出来的。人造物质形态就是在天然物质的形态存在后，人类按照自己所需，通过对天然物质的改造，创新而形成的。它们之间共同存在，天然促进人造的生成。2.分析设计中的物化意识与人造物之间的关系？ 物化意识的直接目的是物化人造物，是以满足人类和社会的需求。人造物就是在物化意识所勾画的思想蓝图指引下，采用可能的原材料，选择一定的方法制造出来。设计必须通过第二次物化，才能实现最终目标。
3.简述设计与材料在人类发展中的作用与地位？
人类要向前发展，必然就要通过设计来创造一定的物品，要将这样的设计产品生产出来，就离不开材料。所以，材料是基础，设计是推动人类发展的动力。二者有力的结合，将推动人类发展史大步向前
4.什么是设计材料应具有的特性?
感觉悟性
环境耐候性
加工成型性
表面工艺性
可变复合型
环保性等 5.金属材料的固有性能和工艺性能主要指哪些性能？哪些是在工业设计选材中须高度重视视的？
答：固有性能包括机械性能、物理性能和化学性能。
工艺性能有铸造性能、锻造性能、切削加工性能和热处理性能。
在工业设计选材中要高度重视的是机械性能即材料的弹性、刚度、强度、硬度等。6.钢材的主要品种有哪些？
答：钢材有四大类包括型材、板材、管材和钢丝，这四大类具体又分为十五大品种。型材中包括：重轨、轻轨、普通型钢、线材、优质型钢、和其他钢材六大品种。板材中包括厚钢板、薄钢板、钢带和矽钢片四大品种。管材中有无分缝钢管和焊缝钢管。钢丝中只有金属制品这一品种。
7．铝及铝合金的型材主要哪些？
答:有板材、管材、棒材、型材、线材和箔材。
8.你能举出三个在装饰工程中使用铜及铜合金的例子吗？ 答：能 比如门把手、窗户槽、水龙头等。
9.镁及镁合金与铝及铝合金在性能方面有哪些相同和不同之处？
镁的密度小，比强度大，有优良的抗震新能，比铝合金能承受更大的冲击荷载，并具有优秀的切削加工性能和抛光性能。10.简述塑料的优缺点？
优点：1 性能适用范围广，产品成本低；2 质轻，耐振动与冲击，比强度高；3 电，热绝缘性好；4 透明性好，富有光泽，能着鲜艳色彩；5 耐腐蚀；6 成型加工方便，能大批量生产。缺点：1 不耐高温，低温易发脆；2 容易“老化”；3 产品设计复杂。11.什么是陶器？什么是瓷器？什么是袥器？三者之间有何相同点和差异？
用陶土烧制的器皿叫陶器，用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷是陶器，瓷器，袥器的总和。不同点：
1、烧制温度不同2坚硬程度不同3使用原料不同4透明度不同
相同点：均为陶瓷的一部分！
12.特种陶瓷有那些常见的品种？
按性能有：高强度陶瓷，高温陶瓷，耐磨陶瓷，耐酸陶瓷，压电陶瓷，电介质陶瓷，光学陶瓷，半导体陶瓷，磁性陶瓷和生物陶瓷。按化学组成有：氧化物陶瓷，氮化物陶瓷，碳化物陶瓷，复合瓷，金属陶瓷和纤维增强陶瓷。
13.玻璃和陶瓷相比有哪些特殊性能？二者的性质有何异同？
答：玻璃具有气密性，透明性，光学特性，化学耐久性，电及热特性，强度，硬度，加工性以及装饰性等特性
性质相同点：力学性质上，都是脆性材料，且抗压强度大。抵抗碱的侵蚀能力较弱。
不同点：在光学性质上，玻璃是一种高度透明的物质，而陶瓷在外观色泽上多采用纯正的白色。玻璃硬度高。陶瓷的热稳定性好，而玻璃的热稳定性与玻璃的热膨胀系数有关。14.简述树干的宏观构造？
答：树干是木材的主要部分，树干是由树皮，木质部和髓心三部分组成。树皮是树干的外层组织；木质部是树干最主要部分。从横断面看木质部接近树干中心的部分，称为心材，靠近外围的部分，称为边材。树木在生长周期内都要向内分生出一层木材，称为生长层，生长层体现在横断面上形成许多深浅相同的同心圆环，称为生长轮或年轮，在同一年轮里，春天生长的木材色泽质软，称春材或早材，夏秋生长的木材色深质硬，称秋材或晚材；树干的中心部分称为髓心，从髓心向外的辐射线称为髓线。15.涂料在产品设计中的意义？
答：使产品得到预期的保护效果和装饰效果，以及某些特殊的效果。16.什么是涂料？其主要成膜物质是什么? 答：涂料是一种涂敷在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。主要成膜物质是油料和树脂。
17.在工业产品的涂装过程中，哪些涂料用的较为普遍？他们有什么特殊性能？ 答：（1）硝基漆：漆膜坚硬，抗张强度高，光亮度高，易于修补和保养（2）过氯乙烯漆：优良的耐腐蚀材料，耐盐雾、耐湿热和防雾性好（3）醇酸漆：漆膜丰满度、保光性和耐久性良好，漆膜具有较好的附着力，柔韧性和机械强度，耐溶性和耐热性较好，施工方便，价格便宜（4）氨基漆：较好的耐候性和耐化学药品性（5）丙烯酸漆：漆膜色泽浅，不泛黄，耐光性和耐气候性优良。（6）环氧漆：较高的附着力，附着力最强，化学性能稳定，优良的绝缘性（7）聚氨酯漆：可用于室内物品的涂饰，优良的地板漆（8）不饱和聚酯漆：高级的木器用漆（9）美术漆：涂膜显示出不同的花纹赋予被涂物以不同的肌理或材质感。18.试举例常用胶粘剂，说明他们特性和主要用途？ 答：（1）酚醛树脂胶黏剂：优良的耐热性、耐老化性和耐水性，粘结强度也较高，但脆性较大，颜色较深
用于：木材加工和铸造加工、绝缘材料、结构胶黏剂、密封胶（2）环氧树脂胶黏剂：无臭，、、无味，耐碱和大部分溶液，耐热性、绝缘性以及硬度等均好，固化收缩率小
万能胶（3）聚氨酯胶黏剂：胶膜坚韧，耐冲击，屈挠性好，剥离强度高，具有很好的耐低温、耐油和耐磨性
用于：密封胶黏剂、热熔胶、磁带胶黏剂（4）橡胶型胶黏剂：较大的瞬时黏性 用途广泛（5）热熔胶黏剂：黏结过程快、效率高、无污染、无毒、易储运 用于：黏结金属，陶瓷
包装及无纺织物、服装加工（6）压敏胶黏剂：只要施加压力就能湿润被黏表面
用于加工成胶粘带、标签。19．胶黏剂有哪几部分组成？各有什么作用？ 答：（1）基料：构成胶黏剂的主要成分（2）固化剂：使线性结构的树脂转变为网状或体型结构，从而使胶黏剂固化（3）增塑剂和增韧剂：改善胶黏剂的塑性和韧性，降低脆性，改善胶黏剂的流动性和抗震性（4）稀释剂：降低胶黏剂的黏度，便于施工（5）填料：增加胶粘剂的机械强度，改善耐老化性能，降低成本（6）偶联剂：使胶黏剂和被胶接物表面之间形成一层牢固的界面层（7）其他助剂：改善胶粘剂的性能 20.失蜡铸造主要有几个工序？它和压力铸造有哪些不同？ 答：（1）压制：制造蜡模的特殊铸型（2）蜡模和蜡模组：常用的制模材料（3）涂料和型壳硬化（4）熔模铸造的结构工艺性：由于技术的限制改造不规整的部分
熔模铸造效率低、成本低、铸造小型工件；压力铸造效率高、铸造方法先进、易于实现自动化、精度高
21.冲压加工有哪些优缺点？常使用的冲压材料主要有哪些？
答：优点 生产效率高、产品质量好、重量轻及成本低。缺点 对冲压材料、冲压模具、冲压设备要求严格
冲压材料：普通碳素结构钢板、优质碳素结构钢板、酸洗薄钢板、深冲压用冷轧薄钢板及专用钢板
22.选择冲压设备和生产批量有何关系？ 答：（1）单件生产的车身大型覆盖件往往以手工钣金工艺为主，即使用少量的胎具及机械化工具，配备少量的拉延成型模具（2）在小批量生产中，车身覆盖件的制造常将其主要成型加工工序放在液压机或机械式双动压力机上，用简易冲压模拉延出来（3）在批量和大批量生产中，覆盖件的冲压基本上全部模具化，各工序的零件是在一台或数台压力机上分别用冲模压制出来的，并常由数台压力机组成流水线进行生产（4）大批量生产中则广泛使用了大量自动、半自动冲压生产线进行高效能的生产 23.何为冲压件的结构工艺性，举三个例子说明？
答：零件的结构工艺性是指在一定条件下，对于设计的零件结构、尺寸和精度要求等，能优质、高产、低成本并安全地制造出来的性质
例子：结构外形、弯曲冲压件的结构工艺性、翻边形状
24.焊接的本质是什么？请举三种不同类型的焊接方法。
答：实现把氧化膜破碎并驱散开，在接头内达到金属间的接触，并形成原子-原子间接合所必须的平整度
举例：锻焊、冷压焊、爆炸焊、摩擦焊 25.热塑性塑料的工艺特性包括哪些？ 答：（1）成型过程中的流动性（2）成型过程中的松弛现象和内应力（3）成型过程中的膨胀效应（4）成型过程中的收缩（5）成型过程中的热敏现象及水分分解 26.列举螺杆式塑料注射机的主要部件，并说明作用？
答：料斗、注射油缸、液压泵、螺杆、加热料筒、加热器;
颗粒状物料通过螺杆的回转，由料斗被推进入热的机筒内，并在其中被加热、塑化，同时逐渐积存在螺杆前端。螺杆因积料产生的压力而逐渐后退。当螺杆前端的物料积存到所需量时，油缸将螺杆推向前方，使已塑化好的熔融物料注射到模具内
27.塑料压注成型有哪些特点？他与注射成型和压制成型有何不同？
答：塑料压铸成型的特点:（1）压铸成型前模具已经闭合，塑料在加料腔内加热和熔融，由于摩擦作用塑料能很快均匀的热透和硬化（2）压铸成型时的溢料较压制成型时少，而且飞边厚度薄，容易去除.(3)由于压铸成型时成型物料在加料腔内已经受热熔融，周期较短，生产效率高（4）可以成型深腔薄壁塑件或带有深孔的塑件，也可成型形状复杂以及带精细或易碎嵌件塑件
不同：压注模比压制模结构复杂，成型压力也比压制成型时高，而且成型后加塑腔内留有余料，与注射成型相比浇注系统的凝料赘物和取向问题，增加原材料的消耗
28.塑料挤出成型的原理是什么？它主要应用于什么类型制品的成型中？
答：原理：对于装入材料的颗粒状物料，被旋转的螺杆推入料筒，由于加热器的外热作用和螺杆对料物的搅拌，剪切，挤压，摩擦等产生的热作用使物料沿螺杆轴线前进的方向不断升温而呈流动状态，并不断推向机头。应用于连续的制品，如薄膜，管板，片，棒，单丝，扁带，网，复合材料，中空容器，电线被覆盖及异型材料等。
29.塑料注射模的基本结构包括哪些部分？各有什么作用？
答：1：成型零部件→用于填充塑料熔融液，决定制品的形状与尺寸。2浇注系统→引导熔融塑料平稳而顺利地流入并充满型腔的通道，并在塑料填充及凝固过程中。3：当塑料在模具内凝固成型后，利用模具的开启动作，塑料顺利而迅速的脱出4：导向机构：用于确定动模与定模合模时的相对位置5抽芯机构：用于带动活动型芯的整个机构6冷去与加热装置：使模具温度能按照成型工艺的要求而保持在允许温度范围内。7排气结构：为了在注射过程中产生的气体。
30.木材成型加工的基本操作包括哪些方面？
答：包括：锯割，刨削，尺寸度量和划线，凿削，砍削，钻削，拼接，以及装配和成型后的表面修饰。
31.木制品加工框架式结构常用的结合方式有哪些？
答:榫接合，胶结合，螺钉结合，园钉结合，金属或硬质塑料连接件结合，以及混合结合等。32.木制品的表面装饰包括哪些内容？其目的是什么？
答：包括表面处理、木材着色、涂饰涂料
目的：提高制品的表面质量和防腐能力，增强制品外观
33.陶瓷制品的主要成型方法有哪些？ 答：可塑成型法、注浆法成型、压制成型
34.为什么要在玻璃制品的原料中加入辅助材料？起作用是什么？
答：为了赋予玻璃制品某些特殊性能和加速熔制过程所加的原料 目的促进玻璃溶液中气泡的排除，玻璃原料中有色和有害杂质的排除，加速熔炼的过程 35.玻璃制品的主要成型方法有哪些？
答：人工成型法、机械成型法—压制、拉制、吹制、压延、烧铸
自由成型、人工拉制 36.快速成型技术的原理是什么？他与机械制造业所用的传统的成型方法有何不同？
答：在计算机的控制下与管理下，采用材料精确堆积的方法，依据产品CAD模型直接制造出三维实体的技术
不同：将复杂的三维加工分解成简单的二维加工组合，不需传统的加工机床与模具、高度集中性、快速性、自由成型制造 37.快速成型技术有哪些特点？
答：高度柔性，技术高度集成，快速性，自由成型制造，材料的广泛性。
38.简述立体光刻工艺的基本过程？
答：开始时，工作台上的上表面处于液面下一个截面层厚度，该层液态光敏树脂被激光束扫描而发生聚合固化，并形成第一层界面轮廓后，工作台变下降一个高度，液槽中的液态光敏树脂流过已固化的截面层，刮刀按设定的层高作往复运动，刮去多余的树脂，然后，紫外光在对新浦上的一层液态光敏树脂进行扫描固化，形成第二层所需要的固态轮廓。新固话的一层能牢固的粘结在前一层上，如此重复直至整个原型加工完成。39.简述分层实体制造工艺的基本过程？
答：材料存储及送进机构将存于其中的片状原材料，在工作台面上铺展开一层，热粘压机构将其热压，使之与上面已成型的工件粘接。根据加工层面信息，由计算机控制装有聚光镜的X-Y扫描头沿设定轨迹运动，在刚粘结的新层上，有激光束切出零件一个层面的轮廓线，并在截面轮廓与外框之间多余的部分，切割出上下对齐的工件下降一层片与片材卷粉粒。供料机够驱动料卷转动，使新层移到已加工层面上，再重复由热压至切割的加工过程直到所有层数完成。产品成型后，还要去除多余部分，在适当打磨修整即成 40.激光选区烧结工艺有什么特点？ 答：是将粉粒直径为50-125um的各类粉末状材料，采用CO2激光器作为热源进行选择烧结而成型的。
41.熔融沉积制造工艺是怎样完成产品成型的？其工艺有什么特点？
答：成型过程：丝状成型材料加热熔融后，在恒定压力下被挤出，喷嘴在扫描系统操作下进行二维扫描。当材料挤出和扫描运动同步进行时，由喷嘴挤出的料丝退集成一定尺寸和形状的材料路径，形成工件层片，堆积完一层进行下层直到完成；特点：该工艺首先通过加热或其他方式变为熔体，通过喷头转换作用，使微滴状熔融材料成为基本堆积单元，而逐步堆积成型。
42．简述三维打印工艺的基本过程？
答：三维打印采用粉末材料成型，通过喷头用胶黏剂将零件截面印刷在材料粉末上面。多通道喷头在计算机的控制下，可以按界面轮廓的信息，在铺好的一层层粉末上，有选择性的喷射胶黏剂，从而使与层面轮廓相应部分的粉末粘结，形成截面轮廓，如此循环，最终形成三维工件。一般，粘结得到的工件还需置于加热炉中做进一步的固化或烧结，提高粉末材料的粘结强度。
43.快速成型技术对工业设计师有什么特殊意义？为什么说它是产品设计与开发的重要手段？
答：对工业设计师，缩短了产品开发与设计周期,RP发展之初是以帮助产品设计形象化为第一目的；RP技术在产品开发与设计实际过程中对产品的设计验证，性能测试，可制造性和可装配性检验，使用者意见的征询等环节，都是极为得利的技术手段。
44.快速成型技术在医学上有什么应用？对现代医学的发展有什么重要作用？
篇3：材料艺术在环境造型中的应用
材料艺术在环境造型中如何得以恰当应用呢?通常,对比与调和的手法应该应用在户外环境与室内环境造型的各个方面。运用材料对比增添环境的艺术氛围,可以重塑环境的人文形象。材料艺术品起伏流畅的肌理对比,广泛地改善了建筑冰冷的环境。在现代建筑所构成的环境艺术总体造型中,柔和的软材料具有一种令人感到亲切、温暖与和谐的美感。它与冰冷的大理石、透明的玻璃、发光的金属、坚硬的陶瓷等等,形成了丰富多彩的物质对比和协调全局的艺术诱惑力。材料艺术与空间环境风格的和谐应用,营造了建筑艺术空间,在环境造型中占有主导的地位。随着审美情趣的不断提升,软材料艺术越来越受到人们的青睐,它质软轻盈,触之舒适,视之温暖。材料丰富,色彩多样,同建筑用材形成鲜明的对比。
除了对比还要应用统一的元素。材料艺术的色彩与建筑环境应相适应,选择同类色、邻近色,在色相、明度、纯度上求得和谐统一。材料艺术还应与建筑空间整体环境色调、风格相统一。材料艺术应在建筑空间中起到柔化空间、增加舒适度的调节作用。材料艺术与建筑环境有着密切的关系,它本身的艺术魅力给人极大的震撼力和冲击力。材料艺术不仅点缀着建筑的外部环境,而且装饰着建筑的内部空间。比如天然羊毛材料制成的壁毯艺术,它遮盖着墙壁的表层。壁毯的软质材料与墙壁的硬质材料形成对比。材料艺术影响着建筑空间,使建筑空间色彩更加丰富,使建筑人格化。建筑师常借助艺术壁毯来营造温馨幽雅的建筑环境氛围,让轻柔温和的壁毯材料在建筑环境中起到良好的视觉调节作用。现代材料艺术内容丰富,形式多样,技法多变,能够适应不同的建筑风格,在人与建筑之间起到了视觉的过渡作用,并以其极富自然气息的材料质感和韵味情调,唤起人们的田园情感和崇尚自然的美好情怀,改善了环境空间的主色调,消除了硬质材料所带来的生硬与冷漠,让浓郁的人性和艺术气息与建筑空间相互融合,浑然天成。
材料艺术还需应用材料的肌理美、技法的工艺美和技法的多重性来实现,艺术家面对众多材料,用手中材料创造神话般的艺术品,所以最后,艺术家关注的目光落到材料艺术上。这些材料制约着艺术的创造,它们具有鲜明的特征。各种材料有其性格与风格的个性,艺术家在对比统一的前提下还应在创意前将这些材料分类了解,以便将材料的特征淋漓尽致地表现出来。如果在艺术创作构思前,没有对材料的特性做仔细研究,那必将给艺术造型带来困难,最终导致创意失败。在设计中需要了解材料的性质,掌握其肌理特性,不同的材料有不同的肌理组织,根据材料艺术创意而有选择地运用这些肌理特点,就能将材料艺术设计的构思顺利变为现实,也能够创作出真正具有个性的材料艺术作品。
材料种类的不同,给人们带来的艺术感受也不同,几种材料同时出现在一件艺术作品中,经过归纳化、统一化的处理,就能够产生极强的肌理感染力。艺术家还应从多方面赋予材料艺术以文化空间和心理共鸣,就能更好地突出展示材料艺术品。比如,室内环境造型有空间三维形态造型、壁挂形态造型及景观装置形态造型。悬挂的装饰形式包括各种纤维编织出来的毯状壁饰,以及各种风格类型的具象、半具象、抽象、半抽象的平面艺术品。这种平面性并非绝对的,是相对于立体的艺术而言的,平面材料艺术也存在有限范围内的起伏凸凹关系并反映于心理。
空间三维形态的材料艺术有两类:一类是小型陈设品,比如室内的灯具陈设品分透光性材料和不透光性材料两大类。利用透光材料,可以使灯具与光线整体合一。另一类是大型的建筑空间艺术品——软雕塑。软雕塑是在1985年传入中国的。首次将软雕塑传入中国大陆的是保加利亚人马林·瓦尔班诺夫,他是国际纤维材料艺术大师、软雕塑创始人之一、保加利亚功勋艺术家。万曼先生的艺术创作真正是具有独创性而且对国际现代纤维材料艺术的发展起到了积极的促进作用。他向我们展示了材料所带给空间造型的魅力。
壁挂形态由平面走向三维立体,与自然环境的空间交相辉映,与生态建筑相融合。空间三维形态的材料艺术品,以它特有的软质材料,赋予钢筋、玻璃、水泥等建筑材料与人之间的亲和感染力,同时又营造了艺术的空间。在第六届洛桑国际壁挂双年展上,阿马康诺维兹的三维空间艺术造型作品《绳装置》就是典型的范例。在设计软雕塑时,艺术家应注重引发人们观赏作品时从听觉、触觉、嗅觉萌发出来的亲和感受。
景观装置形态是将材料艺术的空间无限扩展到大自然的环境当中去,完全达到和谐统一,使人与自然完美地融为一体。日本的材料艺术家们用各色的布幔材料将人文及自然景观包裹起来,构成完美的结合,奏响了田园交响的动人篇章。这些作品目的在于呼唤绿色,保护环境,迎接奥运,唤起人们的环保意识。
材料艺术经历了新写实主义、极简主义、观念艺术、抽象主义、达达主义、前卫艺术和波普设计后,大大拓展了材料艺术的空间。随着艺术思潮的影响,新材料的导入,展示空间的变革,现代材料艺术呈现出前所未有的辉煌景象。纤维材料、装饰材料、工艺技法、空间造型是材料艺术造型的基础,综合材料的应用成为现代材料艺术设计的必然趋势。金属、纸张、塑料、胶片、人造材料、感光材料、建筑材料等,这些综合材料被巧妙地应用于两维或三维空间环境的现代材料艺术创作中,并会给材料艺术的创作带来更广阔的想象空间。
篇4：家具造型的材料语言
关键词：家具设计；材料
家具造型设计遵循造型艺术中具有普遍性意义的法则，建筑中的形式美的规律作为补充也适用于家具的空间造型。同时，因为家具还有实用的属性，因此在运用这些造型法则和规律的同时，也要兼顾以其使用功能、材料工艺等为依据，并表现出极其丰富的多样性。家具设计不同于绘面等平面艺术形式的根本点：就在于家具设计对于物质技术手段的依赖性，其中，材料就是影响家具设计的主要因素之一。
了解材料的世界是通向当代设计的必经之路。过去的年度里，材料的世界有了巨大的发展，在诸如时装和流行文化领域里，材料一次又一次的挑战着传统的观念。材料伴随着人类社会的发展而发展。广义上来说，它指人类思想意识之外的一切物质，具体地说，材料是人们用来作为物品的物质。对于产品设计来说，一件优秀的设计来源于对材料的合理选择、应用及配合，不仅要符合实现产品功能的要求，同时还要充分利用和发挥材料的物理、视觉特征。
由于质地、纹理、色彩、形状大小的不同，世界上存在着几十万种不同的材料，而不同性质的材料、不同形状的材料会呈现不同的视觉特征，给人不同的视觉感受。因此，材料的视觉特征将直接影响到材料被用于产品后最终的视觉效果。我们在感受这些材料所呈现的视觉性能特征时，主要是基于我们对这些材料的物理性能特征的理解，以及受该材料加工后所形成的物体形态因素的影响，故而简单的评价某种材料的视觉特征是不现实的，只能是相对比较而不是绝对的。常用的家具设计的材料通常可分为①线材②面材和③块材三类。线材给人的基本视觉特征是具有轻量感、挺拔或柔软感，构成空间后有凌空憋、紧张感及视觉导向感，体量感较弱。面材共有的视觉特征是具有轻簿感、平整感，表面有充实感、紧张感，侧面则有空间感。块材的视觉特征是具有重量感、体积感和充实感、稳定感与坚实感。
战后出现了大量的新材料、新技术，这对工业设计的演化产生了重大的影响，新材料大大丰富了设计语汇，对传统的设计观念产生了极大的冲击。新型塑料多样化的鲜明色彩和成型工艺上的灵活性，使许多家具呈现出新颖的形式和颜色。因此，设计师在设计中不仅要重视材料的特性，更要注意材料所呈现的视觉语言。美国建筑师刘易斯·康认为世上应该有一个全面性的建筑理论，即“建筑存在的意识”。建筑有意识，那么用在建筑上的建材也有意识。刘易斯·康如何处理建材！刘易斯·康：“设计需要对于组织原则有所了解。当你采用砖块做设计时，你必须问它想做什么、可以做些什么。这既是了解它的原则，了解它的本质，了解它能够做什么，并且给予尊重。”刘易斯·康的论点是一份重视建材性质的呼吁。刘易斯·康本身比较不注重建材的物理层面，而是将重点放在视觉上及有形体的性质上。他说过“物质是消耗的光”，便可以充分的说明这一点。刘易斯·康认为，刻意隐藏建材本质的方式，都是与“建筑想要什么样子”背道而驰的做法，建筑必须能表达出它是用什么建造而成的。萨伏伊别墅就是科比意将混凝土这种象征自由表现的材料尽情使用的代表作，它发挥钢筋混凝土结构的轻盈玲陇的特点。另一个时代的先锋密斯·凡，德·罗则以钢材和玻璃为主要材料进行建筑创作，他最具代表性的作品是位于曼哈顿的用钢材和玻璃建造的西格拉姆大厦。密斯选择钢材，科比意选择混凝土，材料与各个建筑师追求的建筑表现有很大的关系。在设计建筑时，选择什么样的材料，用什么样的技术处理，如何表现，这些都是很重要的。家具设计中亦然。
家具材料是家具工艺发展的重要见证。对于木材的极致使用，折射出传统家具的无穷辉煌；胶合板的出现和金属材料的使用标志着现代家具设计的开端，对自然材料的追忆与回归，又启动了后现代家具设计的步伐。
从事家具设计艺术创作者，总是在不断地运用材料，改造材料。木家具清新自然，金属家具清秀美永，玻璃家具的玲陇剔透，布艺家具轻盈温柔，无不体现着各种材料无究的艺术魁力。竹材是富于韧性的，因而适于编织，在造型上可充分体现其直线体和曲线体。玻璃是经过原料的熔化吹制或压制的，所以造型可利用制作时的可塑性。塑料材料的可塑性较玻璃更强，因而可制成各种近乎于随心所欲的形状。实木家具基本以直线成形为主，但它的加工性能比较好，因而其零部件的形状可设计为千姿百态。钢管便于弯曲，较适合于做成现代流线型，因而表现出较多的曲线。织物、皮革等可任意拼接。因而可设计成各种有机形状。
篇5：产品造型设计材料与工艺
1-2产品设计选材及成形原则有哪些？
答：1）使用性原则 2）工艺性原则 3）性价比原则 4）环保原则 5）美学性原则 2-2什么是金属材料的力学性能？其衡量指标主要有哪些？ 答：金属材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。
指标：强度，塑性，硬度，韧性，疲劳强度等。
2-3对自行车弹簧座进行设计和选材，应设计到哪些性能指标？ 答：弹性极限、高的疲劳强度和足够的塑性和韧性。
2-6常见的金属晶体结构有哪几种？他们的原子材料排列有什么特点？Fe、Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn。
答：1）答：1）体心立方结构 Fe、V、Cr 2)面心立方结构 2Fe、Cu、Ni、Al 3）密排立方结构Mg、Zn。
2-8为自行车的下列零件选择其合适的材料：链条，座位弹簧，大梁，链条罩，前轴。答：略
3-2比较45钢分别加热到700℃,、750℃和840℃水冷后硬度值得高低，并说明原因。答：700>750>840,温度越高硬度降低越明显。3-4某一用45钢制的零件，其加工线路如下：
备料-锻造-正火-粗机械加工-调质-精机械加工-高频感应淬火+低温回火-磨削。请说明各热处理工序的目的。
答：回火：降低脆性、消除或降低残余应力，使工件不易变形甚至开裂，赋予工件所需的韧性和塑性。
正火：调整锻、铸钢件的硬度，细化晶粒。
高频感应淬火+低温回火：调整硬度，降低脆性。调质：使工件具有良好的综合机械性能。3-6试述表面工程的基本含义及其分类。
答：表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆金属或非金属，以改善表面性能的系统工程。分类：1)表面装饰2）防腐蚀3）耐磨4）热功能5）光、电、磁等特种工程。3-8什么是涂料？试述涂料的组成及其作用。
答：涂装用的有机涂料，是涂于材料或制件表面而能形成具有保护、装饰或特殊性能固体涂膜的一类液体或固体材料之总称。组成和作用：
1）成膜物质：在涂敷与之间表面后在规定条件下固化成膜。
2）颜料：使涂膜呈现颜色和覆盖力，还可以增加涂料的耐老性和耐磨性以及增强膜的防蚀、防污等能力。
3）溶剂：使涂料保持溶解状态，调整涂料的粘度，以符合施工要求，同时可使涂膜具有均衡的挥发速度，以打到涂膜的平整和光泽，还可以消除涂膜的针孔、刷痕等缺陷。4）助剂：对涂料的储存性、施工性以及对所形成涂膜的物理性质有明显作用。
3-10试述塑料电镀的特点及其工艺过程。
答：塑性电镀具有塑料和金属两者的特性，它密度小，耐腐蚀性良好，成型简便，具有金属光泽和金属感，还有导电、导磁和焊接等性能。它可以省去复杂的精加工，节省金属材料，而且外表美观，同时提高了塑性的强度。由于金属镀层对大气等外界因素具有较高的稳定性，因而塑料电镀金属后可以防止塑料老化，延长塑料件的使用寿命。
4-1什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？ 答：液态合金充满型腔的能力，合金的流动性好充型能力强。4-3分析下列情况产生气孔的可能性。
1、熔化铝时铝料油污过多
2、起模时刷水过多
3、春砂过紧
4、型芯撑有锈 答：1）可能性大 2）小 3）小 4）大
4-5什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图4-61所示铸件的结构是否合理？
答：铸件的结构斜度——铸件结构所具有的斜度。铸件上与分型面垂直的非加工面应设计结构斜度，以便于造型时易于取出模样。考虑到保持铸件的壁厚均匀，内、外壁应相应倾斜。铸件的起模斜度是为方便起模而设定，其垂直于分型面，而加工后不一定存在；而结构斜度是为铸件的美观度和结构需要而做出的，没有方向性。不合理。
4-7图4-62所示铸件结构有何缺点？该如何改进？ 答：
4-9下列铸件宜选用哪类铸造合金？说明理由。
坦克车履带板 压气机曲轴 火车轮 摩托车发动机缸体 减速器涡轮 气缸套 答：略。
4-11什么是离心铸造？它在圆筒件铸造中有哪些优越性？ 答：回转体中心是转动的使铸造的液体离心形成一周转体。优越性：可以制造一些回转体铸件。
4-13下列铸件在大批量生产时宜采用什么方法？
大口径铁铸污水管 缝纫机头 车床床身 铝活塞 摩托车汽缸体 汽轮机叶片 气缸套 汽车喇叭 答：1）离心铸造2）熔模铸造3）4）低压铸造5）低压铸造6）熔模铸造7）低压铸造8）压力铸造
4-15将长度为75mm的圆管拔长到165mm，锻造比是多少？将直径为50mm、高120mm的圆棒锻到60mm高，其锻造比是多少？能将直径为50mm、高180mm的圆钢墩到粗60mm高吗？为什么？ 答：1）Y锻=S0/S（分别表示拔长前后金属胚体的横截面积）2）Y锻=H0/H(分别表示墩粗前后金属的高度)3）不能(钢材锻造比一般取1.1-1.3)。4-17模锻与自由锻有何区别？
答：模锻是使柸料在模堂内受压产生塑性变形，获得所需形状，尺寸以及内部锻件的加工方法；而自由锻不需要模具，自由锻利用冲击力或压力，使金属在上下砧之间，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。4-19改正图4-64模锻零件结构的不合理处？ 答：略
4-21图4-65所示钢圆筒形拉深件，壁厚1.5毫米能否一次拉伸？如不能一次拉伸，确定拉深次数，并画出相应工序图。答：略。
4-23试说明焊条牌号J422中字母和数字的含义。答：J422表示：J是结构钢。422表示焊缝金属抗拉强度等级。
4-25为什么存在焊接残余应力的工件在经过切削加工后往往会产生变形？如何避免？ 答：因为存在焊接残余应力的工件在冷却是会产生焊接应力，切削加工后受力不平衡，所以就会变形。为了防治这一点在焊接前应该预热来弥补热量损失，改善应力分布。焊接后锤击焊缝，减少残余应力。焊后进行再结晶退火，以细化结晶。4-27为下列结构选择最佳的焊接方法：
1）壁厚小于30mm的Q345锅炉筒体的批量生产。2)采用低碳钢的厂房屋架
3）丝锥柄部接一45钢钢杆以增加柄长 4)对接￠30mm的45钢轴 5)自行车车架 6）汽车油箱。答：P96.4-29胶接为什么要对工件进行表面处理？胶接过程中有哪些重要参数需要控制? 答：表面处理的目的是为了获得最佳表面状态，有助于形成足够的粘附力，提高交接强度和使用寿命。
5-1试述塑料成形的主要方法。
答：注射成型 挤出成型 压制成型 吹塑成型 压铸成型 发泡成型 注塑成型 真空成型。5-2试述常用塑料的特性和用途。
答：特性 a、易成型成本低 b、有一定的强度质量轻c、耐蚀性稳定d、透明性好着色性强e、绝缘性强耐磨性高f、减震消声透光保温；
用途实例：硅树脂灯 陈列架 托盘 “令人惊异”的花瓶等 或列举生活常例。
5-5橡胶成形工艺主要有哪些？
答：注射成型 挤出成型 压制成型 压铸成型。6-1试述陶瓷成形的主要方法。答：注浆成形、可塑成形、压制成形。6-3试述常用玻璃的特性和用途。答：P137.6-4试述日常玻璃成形的主要方法。答：人工成形、机械成形。
7-1试述热固性树脂基复合材料成形的主要方法。
答：主要方法有：手糊成型、喷射成型、成压成型、铺成法成型、缠绕法成型、模压成型。7-2试述金属基复合材料成形的主要方法。
答：主要方法有：粉末冶金法、铸造法、加压浸渍法、挤压或压延成形法。8-2铣削加工的特点是什么？
答：铣削是平面加工的主要方法之一，他可以加工水平面、垂直面、斜面、沟槽、成型表面、螺纹和齿形等，也可以用来切断材料，加工范围相当广。8-4数控加工中心与普通数控机床的差别是什么？
答：稳定性高，精度高。自动化程度高，人工劳动强度小。便于实现计算机辅助制造。8-5特种加工与切削加工相比有何特点？
答：特种加工工艺是直接利用各种能量，如电能、光能、化学能、电化学能、声能、热能及机械能等进行加工的方法。
1、“以柔克刚”，特种加工的工具与被加工零件基本不接触，加工时不受工件的强度和硬度的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件，甚至工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。
2、加工时主要用电、化学、电化学、声、光、热等能量去除多余材料，而不是主要靠机械能量切除多余材料。
3、加工机理不同于一般金属切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹、塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4、加工能量易于控制和转换，故加工范围广，适应性强。9-1试述逆向工程技术的方法。
答：
1、快速准确测量出实物零件或模型的三位轮廓坐标数据（数据采集）；
2、根据三维轮廓数据重构曲面并建立CAD模型（重构曲面模型）； 9-3试述逆向工程在工业设计中的应用。
答：产品仿制、新产品设计、旧产品改造、损坏或磨损产品的复原、数字化模型的检测等。9-4快速成型制造的基本原理。答：根据计算机辅助设计所生产的零件三维数据进行处理，按高度方向离散化（即分层），用每一程的层面信息来控制成形机对层面进行加工，当一层制作完后，再制作新的一层，这样层层堆积，重复进行，体积不断增加，直至整个零件加工完毕。
10-1何为新材料？主要有哪些领域？举例说明它们在国民经济和国防建设中的作用。
答：新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的友谊性能和特殊功能的材料。主要有如下领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合草料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建设及化工新材料等。应用：建筑，汽车，卫星，军舰，飞机。10-3绿色制造的目的是什么？
答：使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个周期内，废弃资源和有害排放物最少，即对环境的负面影响最小，对健康无害，资源利用率最高。
一．选择题
1、HT200
Q235
哪个不能锻造成型
2、板料冲压有什么程序
3、锻造比铸造的优点
锻造利用模具挤压成型，效率高，而且锻造有细化金属晶粒的作用，强度比铸件高。但模具的制造成本很高，所以锻造只适用用大批量生产。铸造成本低，适用于大件的基本成形及单件成产。例如大型机器设备的底座等，只能用铸造而不可能用模具锻压出来。
4、调质处理的目的
目的是获得良好的综合机械性能
5、锉刀是什么材料
T10
6、不要型芯与浇铸系统可获得空心旋体的铸造法
离造液体金属能在铸型中形成心铸中空的圆柱形自由表面，这样便可不用型芯就能铸出中空的铸件
7、减速箱 电器箱 车床主轴
适合铸造的是
8、手工电弧焊为什么开坡口
坡口的作用是为了保证焊缝根部焊透，保证焊接质量和连接强度，同时调整基体金属与填充金属的比例。根据设计或工艺的需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。
9、硬质合金是以什么化合物为基的金属陶瓷 ①钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。例如，YG8，表示平均WCo=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
TIC刀具 ②钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。其牌号由“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成。例如，YT15，表示平均WTi=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。
钨钛钽刀具 ③钨钛钽(铌)类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴。这类硬质合10、适合铸造的是减速箱
11、焊接铸件应用最多的是搭接
12、硬质合金钢刀用钎焊
13、手工电弧焊 正常电弧长度小于焊条直径
14、电火花 等离子都以电热能
15、不锈钢用氩弧焊接
16、乳胶手套用浸塑 成型
二、判断题
1.电焊条9药皮）外层涂料作用是防止焊芯金属生锈（×）2.在使用条件下，环境对塑料 金属的敏感性
（√）3.玻璃钢是以石墨纤维为增强剂合成树脂而成的（×）4.钢的加热速度越快表面氧化就越严重
（√）
5.护垫圈可用简单模连续模或复合模生产，区别为生产率不同（√）6.等离子切割，先将金属融化，再高速激流将
（√）7.在电火花加工工具材料硬度可低于工件材料硬度
（√）
8.起声波
最适加工硬脆材料，非金属硬脆材料，玻璃宝石（√）9.低碳钢与低合金结构钢是焊结构的主要材料
（√）10.压力焊只需加压，不必加热
（×）11.胶接工艺可完全代替焊接
篇6：造型材料第一、第二章教案
第一章概论 1.1设计与材料
§
1、1材料与设计 现代科学三大支柱： 材料 信息 能源
材料和设计密不可分，设计师应熟练掌握材料、加工技术和形体之间的配合。并合理和有效地使用各种不同的材料，从经济、实用、美观的需要出发，设计新产品。设计者设计一产品应熟悉各种材料的性能、进行选材，并根据成型工艺特点进行外形设计。
工业产品的造型设计是属于具有实用和精神双重功能的造型设计。
以椅子为例(大量图片分析)，可以看出椅子设计造型的变化与发展和椅子材料的应用与发展是相互影响、相互促进、相互制约
各种新材料、新工艺的出现，给椅子造型带来了新的生机.如塑料椅、充气椅、休闲椅、形态各异的桌子
透明台盆：当陶瓷和大理石让人们感觉到笨重，轻灵的玻璃开始登堂入室；洗手盆安装在玻璃台的一角，像翡翠耳坠上的一颗明珠，配着椭圆镜和简洁的支物架，小空间多奥妙
1.2产品造型设计的物质基础
一个完美的产品必须是功能、形态、和材料三者的和谐统一。
1·3材料设计
产品造型中的材料设计(图1-9)
主要方式有两种:一是从产品的功能、用途出发，思考如何选择或研制相应的材料;二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。不论是哪一种方式，其根本之所在都是使原材料的特性与产品所需性能取得更好的匹配。
学生应重视工程基础知识（与纯美学有不同）实例：洗衣机材料：外壳
转桶
游艇
轿车车身
§
1、4造型材料应具有的特性（1）感觉物性（2）环境耐候性（3）加工成型性（4）表面工艺性
§
1、5材料科学技术的发展
古代：通过陶佣和陶马制品的展示，让学生了解古代的材料科学技术 现代：图片展示
未来：各种新材料，如智能材料（在新材料小节中较详细介绍）§
1、6本课程的内容和要求
课程的任务是使学生掌握材料感觉特性的运用, 材料的美感, 材料与环境等材料设计的基础知识。了解和掌握各种造型材料（金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材等）的性能，组成及用途。了解和掌握金属材料、非金属材料的成型工艺及其表面处理。了解时代的新信息，能动地运用新材料和新技术，比较各种材料的特定形态及实现这种形态工艺技术，把握材料及工艺在设计中的运用。了解并掌握以下内容：
课堂教学的主要内容有：
1.了解各种材料的基本特性，表面质感和用途。
2.材料在设计中的使用价值和审美价值以及与环境的影响
3.金属材料部分：掌握钢铁材料、有色金属等材料的性能、用途及在工艺造型设计中的应用。
4.非金属材料部分：包含塑料、陶瓷、玻璃、木材等的分类，性质及应用。5.金属材料的成型工艺：掌握主要加工方法，金属铸造、压力加工、焊接的工艺特点及应用范围，使学生具有合理选用加工方法及工艺分析的初步能力。
6.非金属材料的成型工艺：了解塑料、木材、陶瓷、玻璃各种成型工艺及进行合理的工艺选择。
7.造型材料的表面处理：掌握前处理、涂饰、镀饰、铝及其合金阳极氧化的工艺过程。了解先进的表面处理方法和表面的装饰防护效果。本门课程共48学时 实验；铝合金的阳极氧化及着色（4学时）专题报告（3学时）
第二章
设计材料的分类及特性
2·1设计材料的分类
工程材料 ：
金属材料
陶瓷材料
高分子材料
复合材料
功能材料：具有电、光、声、磁、热等功能和效应的材料 按材料的形态分类
（1）线性材料：塑料管、金属棒等
实例：金属丝制作的椅子
（2）板状材料：玻璃板、合成板、玻璃板（3）块状材料 2·2材料特性的评价
2·3材料的固有特性
分为：使用性能和工艺性能
使用性能：材料在使用条件下表现出的 性能（物理性能、化学性能、机械性能）
2·3·1材料的物理性能
1.材料的密度 2.热性能 3.电性能 4.磁性能 5.光性能 2·3·2材料的化学性能
1.耐腐蚀性 2.抗氧化性 3.耐候性 2·3·3材料的机械性能
2·4材料的工艺特性
没有先进、合理、可行的工艺手段，再先进的结构和美观的造型，也是纸上谈兵
一、造型设计与加工工艺
加工工艺对造型设计效果的影响因素很多，主要从以下几个方面反映：
（一）工艺方法 实例：门 铸造方法造型 焊管
卷板，内有加强筋，棱线分明，外观效果好
（一）工艺水平实例：铸造 砂型 失蜡 塑料模
（一）新工艺 实例：激光加工 中间雕刻
（二）工艺方法的综合运用 实例：镀镍 镀亮镍 镀黑镍
一、造型设计与装配工艺 要了解产品的结构
二、造型设计与装饰工艺
（一）线形装饰：明线
暗线
（二）色带装饰 面板装饰
实例：电冰箱
1、面板构图规律
面板空间的合理分割与区划
2、面板功能性的表现形式 区分操作功能特点的方式
如用线包围、用空格、色区区分
1、面板材质、色彩的选择 金属铝板 工程塑料
贴塑铝板（钢板）2·4·2材料的表面处理
表面处理技术: 采用诸如表面电镀、涂装、研磨、抛光、覆贴等能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: 一是保护产品，即保护材料本身赋予产品表面的光泽、色彩、肌埋等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，二是根据产品造型设计的意图，改变产品表面状态、赋予表面更丰富的色彩、光泽、肌理等，提高表面装饰效果，改善表面的物理性能、化字性能(防腐蚀、防污染、延长使用寿命)及生物学性能(防虫、防腐、防霉等)，使产品表面有更好的感觉特性。
表面处理技术，既可使相同材料具有不同的感觉特性(同材异质感)，又可使不同材料获得相同的感觉特性(异材同质感)，如下图所示。实例：同一铝材表面采用不同的面饰工艺，如腐蚀、氧化、抛光、旋光、喷砂、丝纹处理及高光、亚光、无光等产生不同质感
同一玻璃材质采用研磨、喷砂、抛光、蚀刻等处理使玻璃形成花纹和图案，通过透明与不透明的对比，给人以柔和、实在的感觉。实例：
用全电脑机械方式切割的水晶，精准匀称，任何形状，都可折射出耀目生辉的光彩。
又如电镀不仅可改变塑料表面性能，而且可使塑料表面呈现金属的光泽和质感;表面涂覆工艺不仅使金属获得设计要求的色彩，还可获得仿木纹、仿皮革、仿纺织物等各种肌理。
实例：镀层被覆（烛台）
在金属镀铬材质使得产品悦目且便于清洁，能和厨房环境良好的协调在一起。
实例： 含笑、相思等名贵天然树叶镀24金
涂层被覆 珐琅被覆 表面层改质