第四章展現(xiàn)設(shè)計(jì)成果第一節(jié)材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1、材料的分類2、材料的性能3、幾種常見(jiàn)材料4、設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇材料思考？我校新建了教學(xué)樓，在進(jìn)行建筑施工的時(shí)候，都用到了哪些建筑材料？沙子、石、木材、塑料、玻璃、鋼鐵、瓷磚、水泥、混凝土、涂料、油漆、……材料選的好不好，將直接影響到產(chǎn)品的性能、成本、外觀、制作等。粘土陶粒莫來(lái)砂硬質(zhì)黏土琉璃制品陶器，用黏土燒制的器皿

⒊混合材料

混合材料是天然材料與合成材料的綜合，如膠合板、紙、混紡料等?；旌喜牧蠒?huì)保持部分原來(lái)的特質(zhì)。馬上行動(dòng)：教室內(nèi)各種物品原材料物品原材料分類其它同材料物品門(mén)、桌椅板凳、講桌鉛筆鉛筆盒橡皮直尺窗戶框黑板衣服的面料鞋子垃圾桶⑴抗壓強(qiáng)度——材料承受壓力的能力

⑵抗拉強(qiáng)度——材料承受拉力的能力⑶抗彎強(qiáng)度——材料對(duì)致彎外力的承受能力⒉彈性

彈性是指材料受外力作用時(shí)改變了形狀，當(dāng)外力消失后又能恢復(fù)原來(lái)形狀的能力。典型例子如橡皮筋、彈簧（圖4-8）。實(shí)際上，很多材料如塑料、金屬、木材等都具有一定的彈性。⒊韌性

韌性是指材料抗沖擊震動(dòng)的性能。例如，玻璃的韌性很差，易被敲碎。

⒋硬度

硬度是指材料抵抗刮削、切割或磨損的能力。例如，制作切削工具用的鋼材，其硬度就比較高。

⒌延展性

延展性是指材料接受折、鍛、壓等外力，被改變形狀或被延伸，而材料沒(méi)有遭受破壞的性能。例如，鋁的延展性好，可以壓制成盤(pán)、碗等，而木材則不能。

⒍其它

材料具備的物理性能還有耐久性、傳熱性、導(dǎo)電性等。各種常用材料的性能，在各行業(yè)的《設(shè)計(jì)手冊(cè)》或《材料手冊(cè)》等工具書(shū)中都有詳細(xì)介紹，需要時(shí)可隨時(shí)去查閱。（一）木材

木材是用途十分廣泛的建筑材料,在建筑工程中:門(mén)窗,屋架,梁,柱,模板,隔墻,腳手架等,都使用木材.在現(xiàn)代建筑中,木材主要用于室內(nèi)裝飾和裝修等.

木材的優(yōu)點(diǎn):

木材較軟,易于加工;

彈性,韌性好,抵抗沖擊和震動(dòng)效果好;

導(dǎo)熱性低,隔熱,保溫性能好;

紋理美觀,易于著色和油漆,裝飾效果好.

三、幾種常用材料簡(jiǎn)介

⒈質(zhì)地較軟的木材

⑴杉木，又叫沙木。木質(zhì)輕而軟，木紋順直，較疏，容易加工。在杉木板上釘釘子，木板不易開(kāi)裂。杉木還具有變形很小的特點(diǎn)。杉木的這些性能使它成為良好的木工用材，被廣泛應(yīng)用于建筑和家俱制作中，例如做房屋的門(mén)窗、屋架、桌椅的面板等，都很合適。但這類較軟的木材其強(qiáng)度也就差一些，故不宜用于做經(jīng)常受磨擦和強(qiáng)度要求較高的構(gòu)件〔如家俱的腳〕。另外，杉木的木節(jié)硬而脆，選料時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)大的木節(jié)。⒈質(zhì)地較軟的木材

⑵松木。有許多品種，其中有的性能很好，像杉木一樣易加工，變形小。如紅松、白松等，是很好的軟質(zhì)木材，被廣泛用于建筑、家俱、樂(lè)器制造等行業(yè)。白松實(shí)木床⒉軟硬適中的木材

⑵櫧木，又叫株木。木質(zhì)與樟木相近，但韌性不及樟木，也是常見(jiàn)的家具用材。⒉軟硬適中的木材

⑶梓木。木紋順直，紋理均勻，木材變形極小，是上等的中硬度木材，在要求較精致的木制品中常被采用。小葉紫檀陰沉木本地木材本地木材本地木材⒊人造板材（1）膠合板，又叫夾板。它是將一根根大圓木旋切成薄板，然后將數(shù)塊薄板疊在一起膠合，再經(jīng)高溫高壓制成。三層疊起來(lái)膠合的叫三夾板，五層疊起來(lái)膠合的叫五夾板，以此類推。（2）其他人造板。常用的有纖維板、刨花板等。這類板材是將樹(shù)枝或零頭碎料等木質(zhì)原料經(jīng)過(guò)削片、蒸煮、干燥、篩選、拌膠等一系列處理，再經(jīng)高溫高壓而制成的。（3）飾面板。它是在人造板的一個(gè)表面（或兩面）再進(jìn)行某種涂復(fù)處理而制成的。經(jīng)過(guò)處理的表面色澤光亮，耐磨耐高溫，且具有美麗的紋理和色彩，可產(chǎn)生很好的裝飾效果。用飾面板做成的制品表面不需要涂漆。人造板材面積大，無(wú)拼縫，厚薄均勻，表面光潔平整，加工和使用都很方便，美觀實(shí)用，因此被廣泛應(yīng)用于家具制造、房屋裝修、車(chē)船制造等各個(gè)行業(yè)。在現(xiàn)代的各種木制品中，凡需要用板材的地方，幾乎都可以見(jiàn)到人造板（圖4-11）耐火纖維板膠合板刨花板飾面板㈡金屬材料金屬材料可分為黑色金屬（含鐵金屬）和有色金屬（不含鐵金屬）兩大類。黑色金屬主要有鑄鐵、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、工具鋼、高速鋼、不銹鋼等；有色金屬主要有鋁、銅、鉛、鋅等。各種金屬材料的性能、用途，詳見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》或其他材料手冊(cè)。㈡金屬材料金屬材料的品種牌號(hào)很多，可以通過(guò)添加不同成分冶煉成各種具有特殊性能的合金，還可以通過(guò)熱處理的方法使一些金屬的性能按照人們希望的目標(biāo)改善，使得金屬材料群體具有性能廣泛而優(yōu)良的特點(diǎn)。因而，它在機(jī)械制造、航空航天、水陸交通、國(guó)防、建筑、家電及其他日用品等各行業(yè)、各領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。各種金屬材料在出廠時(shí)大都會(huì)做成不同的型材，即其斷面呈各種固定的標(biāo)準(zhǔn)形狀，以方便各種不同的用途。例如圓形、管形、方形、直角形、工字形、槽形、板形、丁字形等（圖4-11）。㈢塑料塑料是現(xiàn)代廣泛使用的人造材料，是一種石油化工產(chǎn)品。有熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。熱塑性塑料的物態(tài)變化是可循環(huán)的。加熱時(shí)．固態(tài)塑料會(huì)軟化、熔解而變?yōu)橐簯B(tài)；冷卻時(shí)，又會(huì)回復(fù)到原來(lái)的形態(tài)和硬度。此類塑料不宜制作承受高溫的物品，僅可做一般日用品和建筑用品，如瓶類包裝材料、水管等。熱固性塑料的物態(tài)變化不可循環(huán)，原料加熱后變?yōu)橐后w，可倒人模具成型，冷卻后凝固成一定的形狀，而不能回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。此類塑料可做機(jī)械零件、座椅、工具手柄、電器殼體等。兩類塑料都可方便地制成各種形狀（圖4-13）。思考？材料的種類越來(lái)越多，性能越來(lái)越完善，那么我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如何進(jìn)行選材呢？四、設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇材料1、材料的固有特性滿足設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用功能、使用壽命等。2、材料的工藝性應(yīng)方便設(shè)計(jì)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)制造結(jié)構(gòu)，并有利于優(yōu)化生產(chǎn)加工工藝過(guò)程。3、有安全性等特殊要求的產(chǎn)品的選材要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。4、在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)優(yōu)先選擇資源豐富、有利于環(huán)