高中通用技术第四章-材料、工具、工艺、模型制作(PPT62页)
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（1）材料的固有特性必须满足设计产品的使用功能、 使用寿命等要求。
产品的使用功能和寿命是最基本的，也是主要的设 计要求。所以，首先必须考虑材料的固有特性能实现 产品的功能，材料的耐久性能保证产品的使用寿命。 在此前提下考虑其他问Baidu Nhomakorabea才有意义。
4.1 材料
（2）材料的公艺性应方便设计产品，实现制造结构， 并有利于优化生产加工工艺过程。
普通高中课程标准试验教科书 -必修1
第四章 展现设计成果
4.1 材料 4.2 工具与设备 4.3 工艺常识 4.4
4.1 材料
一、材料的分类
1.天然材料 天然材料是指取材于大自然且保持着原本特质的
材料，如木材、黏土、石材等。
4.1 材料
2.合成材料 合成材料又称人造材料，是人为把不同物质经化学
方法或聚合作用而成的材料，其特质与原料不同，如塑 料、玻璃、钢铁等。
时应尽量避开大的木节。
（2）松木。有许多品种，其中有的性能很好，像杉木 一样易加工，变形小。如红松、白松等、是很好的软质 木材，被广泛用于建筑、家具、乐器制造行业。
4.1 材料
2.软硬适中的木材 （1）樟木。木质比杉木硬一些，强度也比杉木好。其 木纹变化多样，比较美观。樟木的纹理结构较细密，韧 性好，也容易加工，而且它有一股樟脑香气，能防虫蛀， 是制作家具的上等木料之一。用樟木做家具的每个构件 都合适，缺点是变形。 （2）槠木，又叫株木。木质与樟木相近，但韧性不及 樟木，也是常见的家具用材。 （3）梓木。木纹顺直，纹理均匀，木材变形极小，是 上等的中硬度木材，在要求较精致的木制品中常被采用。
4.1 材料
各种金属材料在出厂前大都会做成不同的型材，即 其断面呈各种标准形状，以方便各种不同用途的使用。例 如圆形、管形、方形、直角形、工字形、槽形、板形、丁 字形等。
（三）塑料
塑料是现代广泛使用的人造材料，是一种石油化工产 品。有热塑性塑料和热固性塑料两大类。
4.1 材料
热塑性塑料的物态变化是可循环的。加热时， 固态塑料会软化、溶解而变为液态；冷却时，又 会恢复到原来的形态和硬度。此类塑料不易制作 高温材料的物品，仅可以做一般日用品和建筑用 品，如瓶类包装材料、水管等。
6.其他 材料具有的物理性能还有耐久性、传热性、导电性等。
各种常见材料的性能，在各行各业的《设计手册》或 《材料手册》等工具书中都有详细介绍，需要时可随时 去查阅。
4.1 材料
三、几种常用的材料简介
（一）木材 木材由树木加工而成，是被广泛使用的传统材料。这
种天然材料具有质朴的表现力，做成的物品也富有人性 味。
3.韧性 韧性是指材料抗冲击震动的性能。例如，玻璃的韧
性很差，易被敲碎。 4.硬度 硬度是指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。例如，
制作切削工具用的钢材，其硬度就比较高。
4.1 材料
5.延展性 延展性是指材料接受折、锻、压等外力，被改变形状
或被延伸，而材料没有遭受破坏的性能。例如，铝的延 展性好，可以压制成盘、碗等，而木材则不能。
强度是指材料承受外力而不被破坏的能力。根据受力 种类的不同分为以下几种： 抗压强度——材料承受压力的能力。 抗拉强度——材料承受拉力的能力。 抗弯强度——材料对致弯外力的承受力。 抗剪强度——材料承受剪切离得能力。
4.1 材料
2.弹性 弹性是指材料承受外力作用是改变了形状，当外力
消失后又能恢复原来形状的能力。典型例子如橡皮筋、 弹簧。实际，很多材料如塑料、金属、木材等都具有一 定的弹性。
热固性塑料的物态变化不可循环，原料加热后 变为液体，可倒入模具成型，冷却后凝固成一定 的形状，而不能恢复到原来的状态。此类塑料可 做成机械零件、座椅、工具手柄、电器壳体等。
4.1 材料
四、设计时如何选材
设计材料的选择必须考虑材料自身的特性与设计产 品相适应，还要考虑材料与人、环境的有机联系。选 择材料时，考虑的要点如下。
4.1 材料
3.混合材料 混合材料是天然材料与合成材料的综合，如胶
合板、纸、混纺料等。混合材料会保持部分原来的特 质。
4.1 材料
二、材料的性能
材料的性能可以分为物理性能、化学性能和加工性能 等。在机械制造、建筑等工程领域和家具、日用品等制 造行业，材料的物理性能与设计工作的关系甚为密切。 我们先来了解材料的几种基本物理性能。 1.强度
4.1 材料
（二）金属材料
金属材料可以分为黑色金属（含铁金属）和有色金 属（不寒铁金属）两大类。
黑色金属主要有铸铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、 工具钢、高速钢、不锈钢等；有色金属主要有铝、铜、 铅、锌等。
4.1 材料
金属材料的品种牌号很多，可以通过添加不 同成分冶炼成各种具有特殊性能的合金，还可以 通过热处理的方法使一些金属的性能按希望的目 标改善，使得金属材料群体具有性能广泛而优良 的特点。因而，它在机械制造、航空航天、水陆 交通、国防、建筑、家电及其他日用品等各行业、 各领域都得到广泛的应用。
木材的种类繁多，各种木材的性能差异很大，有的较 硬，有的较软，有的软硬适中；有的韧性好，有的则较 脆；有的易收缩变形，有的性状稳定性好。
4.1 材料
1.质地较软的木材 （1）杉木，又叫沙木。木质较软，木纹顺直，较疏， 容易加工。在杉木板上钉钉子，木板不易开裂。杉木还 具有变性很小的特点。杉木的这些性能使它成为良好的 木工用材，被广泛用于建筑和家具制作中，例如做房屋 的门窗、屋架、桌椅的面板等，都很适合。但这类较软 的木材其强度也就差一些，故不宜用于做经常受磨损和 强度要求较高的构建。另外，杉木的木节硬而脆，选料
4.1 材料
3.人造板材 （1）胶合板，又叫夹板。它是将一根大圆木切成薄板， 然后将数块薄板叠加在一起胶合，在经高温高压制成， 三层叠起来的较三夹板，五层叠起来的叫五夹板，以此 类推。 （2）其他人造板。常用的有纤维板、刨花板等。这类 板材是将树枝或零头碎料等木质原料经过削片、蒸煮、 干燥、筛选、拌胶等一系列处理，在经过高温高压而制 成的。 （3）饰面板。它是在人造板的一个表面在进行某种涂 覆处理而制成的。经过处理的表面色泽光亮，耐磨耐高 温，且具有美丽的纹理和色彩，可产生很好的装饰效果。 用饰面板做成的制品表面不需要涂漆。
产品的使用功能和寿命是最基本的，也是主要的设 计要求。所以，首先必须考虑材料的固有特性能实现 产品的功能，材料的耐久性能保证产品的使用寿命。 在此前提下考虑其他问Baidu Nhomakorabea才有意义。
4.1 材料
（2）材料的公艺性应方便设计产品，实现制造结构， 并有利于优化生产加工工艺过程。
普通高中课程标准试验教科书 -必修1
第四章 展现设计成果
4.1 材料 4.2 工具与设备 4.3 工艺常识 4.4
4.1 材料
一、材料的分类
1.天然材料 天然材料是指取材于大自然且保持着原本特质的
材料，如木材、黏土、石材等。
4.1 材料
2.合成材料 合成材料又称人造材料，是人为把不同物质经化学
方法或聚合作用而成的材料，其特质与原料不同，如塑 料、玻璃、钢铁等。
时应尽量避开大的木节。
（2）松木。有许多品种，其中有的性能很好，像杉木 一样易加工，变形小。如红松、白松等、是很好的软质 木材，被广泛用于建筑、家具、乐器制造行业。
4.1 材料
2.软硬适中的木材 （1）樟木。木质比杉木硬一些，强度也比杉木好。其 木纹变化多样，比较美观。樟木的纹理结构较细密，韧 性好，也容易加工，而且它有一股樟脑香气，能防虫蛀， 是制作家具的上等木料之一。用樟木做家具的每个构件 都合适，缺点是变形。 （2）槠木，又叫株木。木质与樟木相近，但韧性不及 樟木，也是常见的家具用材。 （3）梓木。木纹顺直，纹理均匀，木材变形极小，是 上等的中硬度木材，在要求较精致的木制品中常被采用。
4.1 材料
各种金属材料在出厂前大都会做成不同的型材，即 其断面呈各种标准形状，以方便各种不同用途的使用。例 如圆形、管形、方形、直角形、工字形、槽形、板形、丁 字形等。
（三）塑料
塑料是现代广泛使用的人造材料，是一种石油化工产 品。有热塑性塑料和热固性塑料两大类。
4.1 材料
热塑性塑料的物态变化是可循环的。加热时， 固态塑料会软化、溶解而变为液态；冷却时，又 会恢复到原来的形态和硬度。此类塑料不易制作 高温材料的物品，仅可以做一般日用品和建筑用 品，如瓶类包装材料、水管等。
6.其他 材料具有的物理性能还有耐久性、传热性、导电性等。
各种常见材料的性能，在各行各业的《设计手册》或 《材料手册》等工具书中都有详细介绍，需要时可随时 去查阅。
4.1 材料
三、几种常用的材料简介
（一）木材 木材由树木加工而成，是被广泛使用的传统材料。这
种天然材料具有质朴的表现力，做成的物品也富有人性 味。
3.韧性 韧性是指材料抗冲击震动的性能。例如，玻璃的韧
性很差，易被敲碎。 4.硬度 硬度是指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。例如，
制作切削工具用的钢材，其硬度就比较高。
4.1 材料
5.延展性 延展性是指材料接受折、锻、压等外力，被改变形状
或被延伸，而材料没有遭受破坏的性能。例如，铝的延 展性好，可以压制成盘、碗等，而木材则不能。
强度是指材料承受外力而不被破坏的能力。根据受力 种类的不同分为以下几种： 抗压强度——材料承受压力的能力。 抗拉强度——材料承受拉力的能力。 抗弯强度——材料对致弯外力的承受力。 抗剪强度——材料承受剪切离得能力。
4.1 材料
2.弹性 弹性是指材料承受外力作用是改变了形状，当外力
消失后又能恢复原来形状的能力。典型例子如橡皮筋、 弹簧。实际，很多材料如塑料、金属、木材等都具有一 定的弹性。
热固性塑料的物态变化不可循环，原料加热后 变为液体，可倒入模具成型，冷却后凝固成一定 的形状，而不能恢复到原来的状态。此类塑料可 做成机械零件、座椅、工具手柄、电器壳体等。
4.1 材料
四、设计时如何选材
设计材料的选择必须考虑材料自身的特性与设计产 品相适应，还要考虑材料与人、环境的有机联系。选 择材料时，考虑的要点如下。
4.1 材料
3.混合材料 混合材料是天然材料与合成材料的综合，如胶
合板、纸、混纺料等。混合材料会保持部分原来的特 质。
4.1 材料
二、材料的性能
材料的性能可以分为物理性能、化学性能和加工性能 等。在机械制造、建筑等工程领域和家具、日用品等制 造行业，材料的物理性能与设计工作的关系甚为密切。 我们先来了解材料的几种基本物理性能。 1.强度
4.1 材料
（二）金属材料
金属材料可以分为黑色金属（含铁金属）和有色金 属（不寒铁金属）两大类。
黑色金属主要有铸铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、 工具钢、高速钢、不锈钢等；有色金属主要有铝、铜、 铅、锌等。
4.1 材料
金属材料的品种牌号很多，可以通过添加不 同成分冶炼成各种具有特殊性能的合金，还可以 通过热处理的方法使一些金属的性能按希望的目 标改善，使得金属材料群体具有性能广泛而优良 的特点。因而，它在机械制造、航空航天、水陆 交通、国防、建筑、家电及其他日用品等各行业、 各领域都得到广泛的应用。
木材的种类繁多，各种木材的性能差异很大，有的较 硬，有的较软，有的软硬适中；有的韧性好，有的则较 脆；有的易收缩变形，有的性状稳定性好。
4.1 材料
1.质地较软的木材 （1）杉木，又叫沙木。木质较软，木纹顺直，较疏， 容易加工。在杉木板上钉钉子，木板不易开裂。杉木还 具有变性很小的特点。杉木的这些性能使它成为良好的 木工用材，被广泛用于建筑和家具制作中，例如做房屋 的门窗、屋架、桌椅的面板等，都很适合。但这类较软 的木材其强度也就差一些，故不宜用于做经常受磨损和 强度要求较高的构建。另外，杉木的木节硬而脆，选料
4.1 材料
3.人造板材 （1）胶合板，又叫夹板。它是将一根大圆木切成薄板， 然后将数块薄板叠加在一起胶合，在经高温高压制成， 三层叠起来的较三夹板，五层叠起来的叫五夹板，以此 类推。 （2）其他人造板。常用的有纤维板、刨花板等。这类 板材是将树枝或零头碎料等木质原料经过削片、蒸煮、 干燥、筛选、拌胶等一系列处理，在经过高温高压而制 成的。 （3）饰面板。它是在人造板的一个表面在进行某种涂 覆处理而制成的。经过处理的表面色泽光亮，耐磨耐高 温，且具有美丽的纹理和色彩，可产生很好的装饰效果。 用饰面板做成的制品表面不需要涂漆。