材料的性能與規(guī)劃任務(wù)一、材料的性能與應(yīng)用任務(wù)二、選擇和規(guī)劃材料第六章

第二節(jié)P139走進(jìn)情境

孫宇想起在貧困山區(qū)志愿服務(wù)的時(shí)候看到，南方氣候潮濕，木質(zhì)產(chǎn)品容易變形。霉變，有些金屬制品容易生銹腐蝕；北方氣候干燥，木制產(chǎn)品容易開裂，而塑料使用時(shí)間越長褪色越明顯?？梢?，臺燈所用的材料的選擇對臺燈使用壽命也非常重要。材料:人類社會發(fā)展歷程的主要標(biāo)志石器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代一、材料的定義：材料是人類用以制成生活和生產(chǎn)中的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器和其他產(chǎn)品的物質(zhì)。二、材料的發(fā)展

材料是人類社會現(xiàn)代文明的重要支柱，人類不斷的在自然界中發(fā)現(xiàn)材料，加工材料，創(chuàng)造新材料。

三、材料的分類

在工程領(lǐng)域，一般將材料按化學(xué)成分分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料四大類。1、金屬材料（金銅鋼鋁鐵等）棉花2、有機(jī)高分子材料（在化學(xué)中微觀結(jié)構(gòu)上有很長鏈的分子構(gòu)成）橡膠輪胎塑料制品3D打印塑料瓷3、無機(jī)非金屬材料石墨泥土玻璃4、復(fù)合材料：

兩種或兩種以上化學(xué)、物理性質(zhì)不同的材料組合，實(shí)現(xiàn)單一材料不能達(dá)到的綜合性能。

金屬顆粒+有機(jī)高分子紙上鋼琴中琴鍵需要導(dǎo)電膠帶金屬+無機(jī)非金屬四、常見材料的性能

1、木材：是一種優(yōu)良的造型材料，是最廣泛、最常用的傳統(tǒng)材料，其自然、樸素的特性令人產(chǎn)生親切感，被認(rèn)為是最富于人性特征的材料。木材質(zhì)輕，有天然的色澤和美麗的花紋，具有易于加工、隔熱與絕緣的特點(diǎn)。

材料的強(qiáng)度是指材料抵抗變形和斷裂的能力。強(qiáng)度是評定材料質(zhì)量的重要力學(xué)性能指標(biāo)，是設(shè)計(jì)中選用材料的主要依據(jù)之一。根據(jù)受力種類的不同，分為抗壓、抗拉、抗彎、抗剪等。木紋方向抗彎強(qiáng)度的影響試驗(yàn)?zāi)緱l1（垂直木紋）木條2（平行木紋）木紋朝向木材沿樹干方(習(xí)慣叫順紋)之強(qiáng)度較垂直樹干之橫向(橫紋)大得多木材分類實(shí)木板材人造板材采用完整的木材（原木）制成的木板材1、具有各向異性的特點(diǎn)，各向異性亦稱“非均質(zhì)性”，是指物體的全部或部分性能隨方向的不同而各自表現(xiàn)出一定的差異的特性，即在不同的方向所測得的性能數(shù)值不同。2、木材暴露在空氣中時(shí)，吸濕膨脹，解吸收縮的特性容易發(fā)生變形、開裂、扭曲和翹曲等現(xiàn)象。有密度板（木纖維加膠有貼面）、刨花板（木屑加膠）、膠合板（薄木片加膠）、細(xì)木工板（木條加膠有貼面）、三聚氰胺板（貼三聚氰胺浸紙）等人造板材在幅面方向上的尺寸穩(wěn)定性好，較實(shí)木而言適用范圍更廣2、金屬金屬光澤、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱、高延展性金屬材料的力學(xué)性能1.強(qiáng)度：2.剛度：3.硬度：材料的軟硬耐磨性和切削加工性材料是否結(jié)實(shí)抵抗斷裂或過度形變的能力材料的韌性受力時(shí)抵抗彈性變形的能力金屬材料的特點(diǎn)：

4、塑料

是一種高分子化合物。它原料來源廣，性能優(yōu)良（質(zhì)輕、具有絕緣性、耐腐蝕性等），加工成型方便，具有裝飾性，而且價(jià)格比較低廉，廣泛應(yīng)用于儀器、儀表、家用電器、包裝及日常生活用品等領(lǐng)域。熱塑性塑料：在一定的溫度范圍內(nèi)，能反復(fù)加熱軟化至熔融流動，冷卻后能硬化成一定形狀的塑料。熱固性塑料：在初次成型后形狀固化下來，不能再次熱熔或軟化的塑料塑料2.材5、新材料是指新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能或特殊功能的材料，或是傳統(tǒng)材料改進(jìn)后性能明顯提高或產(chǎn)生新功能的材料，如超導(dǎo)材料、碳纖維、石墨烯、柔性玻璃、形狀記憶合金。超導(dǎo)材料碳纖維石墨烯優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能柔性玻璃形狀記憶合金擁有完全導(dǎo)電性、完全抗磁性具有高硬度、高強(qiáng)度、重量輕、高耐化學(xué)性、耐高溫的特性任務(wù)二選擇和規(guī)劃材料1.材料的性能

選擇材料時(shí)，首先應(yīng)該考慮材料的性能是否能滿足產(chǎn)品的使用功能、使用環(huán)境、結(jié)構(gòu)要求等微波爐餐具——耐高溫

空調(diào)支架——抗壓鐵路導(dǎo)軌——強(qiáng)度高其次，考慮材料的加工性能：加工時(shí)優(yōu)選選擇技術(shù)難度小,工藝簡單，材料利用率高等楊木——易加工鐵樺樹——比鋼鐵還硬的樹2.材料的成本：優(yōu)選資源豐富，價(jià)格低廉，質(zhì)量上好的材料鐵力木價(jià)格低廉，強(qiáng)度高，常做家具金絲楠木價(jià)格昂貴，一棵樹價(jià)值過億3、材料的規(guī)劃

選擇材料時(shí)，要綜合考慮材料的性能、材料的工藝、材料的成本、材料的安全性和環(huán)保性等因素。料盡其用，優(yōu)材不劣用，大材不小用，長材不短用。外用材料要選擇材質(zhì)好、紋理美觀、涂飾性能好的材料。考慮材料的加工余量和損耗，保證各部件的順利裝配和作品的尺寸精度。臺燈結(jié)構(gòu)⑴⑵⑶⑷⑹⑶⑸序號構(gòu)件名稱構(gòu)件尺寸數(shù)量（1）底板

160×160

1（2）固定板45×1006（3）支桿25×3206（4）連接桿20×1003（5）連接件25×953（6）燈罩梯形95×130×1004材料厚度54、如何排料：手工排料與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)排料小結(jié)1.如圖所示是一款懶人手機(jī)支架上的夾持（塑料夾子）結(jié)構(gòu),箭頭所指的材料采用硬質(zhì)塑料制成,為了使夾持更牢固不滑動,在箭頭所指構(gòu)件的下表面貼上的材料最合適的是(

)A.木板B.鋁合金C.鋼板D.橡膠墊D2.小明想在衛(wèi)生間里設(shè)計(jì)一個(gè)浴巾架﹐用以懸掛毛巾。如圖所示是小明從網(wǎng)上搜集的圖片信息。之后小明對浴巾架進(jìn)行了技術(shù)分析﹐下列分析合理的是(

)A.浴巾架可選用實(shí)木制作,不用涂漆B.浴巾架各個(gè)構(gòu)件之間的連接可選用膠連接C.浴室濕度較大,可選用不銹鋼作為原材料D.浴巾架可選用鈦合金﹐比較堅(jiān)固C3.小明想利用木料邊角制作木陀螺(一根轉(zhuǎn)軸加一個(gè)慣性輪),根據(jù)木材的特性,下面關(guān)于陀螺的軸及慣性輪的取料