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(共27张PPT)
6.2材料的性能与规划
【第六章】【模型或原型的制作】
默写
1、第一章 技术与人的关系（30分）
2、技术的创新性（20分）
3、不同阶段的5种模型的概念（50分）
结构模型、功能模型、草模、概念模型、展示模型
学习目标
Learning goals
选择和规划材料
材料的性能与应用
剑的变化？
木 剑
石 剑
金 剑
钻石剑
铁 剑
材料:人类社会发展历程的主要标志
情景导入
材料的性能与应用
第
一
任
务
di
yi
ren
wu
材料是人类用以制成生活和生产中的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质，它是人类生存和发展的物质基础。
案例分析：炊具的发展历史
材料的性能
直接影响材料耐磨性和切削加工性，
衡量材料软硬程度
材料在受力时抵抗弹性形变的能力，
衡量材料弹性变形难易程度
外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力，
衡量材料抵抗发生断裂或残余变形的能力
材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的能力
硬度
刚度
强度
塑性
材料的性能
在工程领域，一般将材料按化学成分分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。
金属材料：包括钢铁、铬、锰及其合金，金、银、铂、铜、铅、锌、铝、镁、钨等
无机非金属材料：包括二氧化硅气凝胶、水泥、 玻璃、 陶瓷、碳等
材料的性能
有机高分子材料：包括塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等。
复合材料： 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组合，如玻璃钢、碳纤维等，主要应用于航空、汽车工业、化工、医学等领域。
材料的性能
1.木材
材料的性能
（1）特点：质轻，有天然的色泽和美丽的花纹，具有易于加工和涂饰、隔热与绝缘
（2）性能：有较好的强度性能及优良的加工性能。
（3）类别：实木板材（各向异性）和人造板材（稳定性好）
★ 强度是评定材料质量的重要力学性能指标，是设计中选用材料的主要依据之一。
木材分类
实木板材
人造板材
采用完整的木材（原木）制成的木板材
1、具有各向异性的特点，在自然条件下具有吸湿膨胀，解吸收缩的特性。
2、木材暴露在空气中时，容易发生变形、开裂、扭曲和翘曲等现象。
有密度板、刨花板、胶合板、细木工板、三聚氰胺板等
人造板材在幅面方向上的尺寸稳定性好，较实木而言适用范围更广
材料的性能
实木板材
人造板材
材料的性能
木材优缺点
实木
硬度高，弹性好，但易变形，开裂，翘曲
密度板
质密匀称，但固钉力较弱，遇水易变形
刨花板
吸音，隔热，环保，但不易切割
胶合板
强度高，变形小，收缩率小，表面平整
细木工板
固钉力好，强度高，但遇水易变形，甲醛高
三聚氰胺板
不易变形、颜色鲜艳、表面较耐磨、耐腐蚀
材料的性能
金属材料是指纯金属或合金合成的材料，具有金属光泽，有良好的导热性和导电性能，以及优良的力学性能和可加工性能。在现代工业社会，金属材料已成为现代产品设计中的一大主流材料。
2、金属材料
金属材料的力学性能主要是包括强度，刚度，硬度等。一般以抗拉强度作为判别金属强度的指标。
特 点
性 能
材料的性能
硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，它直接影响材料的耐磨性和切削加工性。一般材料硬度越高，耐磨性越好。车床、铣床用于金属加工的刀具，其材料必须要有很高的强度和硬度。
材料的性能
因为不同材质金属丝的硬度不同
为什么用钢丝钳剪断粗细相同的不同材质的金属丝所用的力不同？
01
因为钢丝钳的硬度比铁丝更高
为什么用钢丝钳可以剪断铁丝而钢丝钳的刃口却没有受到磨损？
02
材料的性能
铝合金
有良好铸造性能和塑性加工性能，良好耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用.
黄铜
有较强耐磨性，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等.
铸铁
强度硬度耐磨抗震耐腐等.
不锈钢
不锈钢的硬度要高于铝合金。具有焊接性、耐腐蚀性、耐热性能等特性.
3.塑料
塑料是一种具有多种特性的材料。它原料来源广，性能优良（质轻、具有绝缘性、耐腐蚀性等），具有装饰性，加工方便，价格低廉，广泛应用于仪器、仪表、家用电器、包装以及日常生活用品等各领域。
材料的性能
塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料是指在一定温度内，能反复加热软化至熔融流动，冷却后能硬化成一定形状的塑料。热塑性塑料受热后可多次成型，废料可回收再利用,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
材料的性能
热固性塑料是指在初次形成后形状固化下来，不能再次热熔或软化的塑料。常在隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等恶劣环境中使用。常见的热固性塑料有酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料、不饱和聚酯、醇酸塑料等。
材料的性能
亚克力板
用途：广告灯箱、家用装饰等
热塑性塑料
思考：亚克力板属于热塑性塑料还是热固性塑料呢？
材料的性能
4.新材料
指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料，如超导材料、碳纤维、石墨烯、柔性玻璃、形状记忆合金等。
泡沫金属
柔性玻璃
石墨烯降血糖贴片
材料的性能
形状记忆合金，是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有"记忆"效应的合金。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有"记忆"功能而自然展开，恢复抛物面形状。
材料的性能
材料的性能与规划
1、材料的性能（硬度、刚度、强度、塑性）
2、材料的分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。
木材(各向异性)、金属、塑料（热塑性、热固性）、新材料
课堂小结
课堂练习
导学练 课堂导学
课后作业
1.同步导练P158-159
2.背诵
各向异性
热固性、热塑性
下 课！

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