材料与设计

正文1

第１章功能与特性2

扩展阅读4

第２章什么影响了产品设计6

市场7

科学和技术7

可持续性和环境8

经济和投资环境9

美学和工业设计10

一些事例12

材料发展16

材料和社会18

结语19

扩展阅读19

第３章设计和设计过程21

思维方式21

设计过程24

钢笔的设计26

灵感之源泉29

IDEO的个案研究34

结论：富有创造力的结构框架37

扩展阅读38

第４章原料……多维材料40

工程设计标注：技术属性41

可用性：人机工程学和分界面45

环境问题：“绿色”设计和可持

续性50

美感：五种感觉或更多57

个性：构建情感锁链60

结论：材料的表情达意65

扩展阅读66

附录：塑造美学属性和特征68

第5章其他要素——成型、连接和表面

处理70工程方面：技术属性70

其他方面72

结论74

扩展阅读75

第6章材料决定形式77

材料与建筑77

材料和椅子79

辨识特征表79

压缩机：设计语言85

极端设计86

逆过程：产品考古学87

结论：什么影响形式？89

扩展阅读89

第7章材料选择91

分类和索引91

关于产品设计的信息结构93

产品设计的材料选择 94

结论99

扩展阅读100

附录：分析法101

第8章材料和设计案例分析105

结构105

办公家具106

CD盒108

小提琴弓110

冰镐111

直排轮113

结论115

第9章新型材料——创新的可能性116新型材料的采用117

新型材料信息119

结论124

扩展阅读125

第10章结论126

附录128

附录一眼睛和头脑练习128附录二材料的选择131第1章弹性模量E和密度ρ132

第2章强度σ和密度ρ133

第3章断裂韧性KIC和弹性模

型E134

第4章弹性模量E和强度σf135

第5章损失系数η和弹性模

量E136

第6章热膨胀系数α和热导

率λ137

为寻求灵感的实际参考138

材料概况138

材料概况介绍140

扩展阅读150

聚合物

聚乙烯（PE）151

聚丙烯(PP)152

聚苯乙烯（PS）153

丙烯腈?丁二烯?苯乙烯（ABS）154

聚酰胺(PA，俗称尼龙)155

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, 又称

压克力)156

聚碳酸酯（PC）157

聚甲醛(POM),乙缩醛158

聚四氟乙烯(PTFE)159

离子键聚合物160

纤维素（醋酸纤维素,CA）161

聚氯乙烯（PVC）162

聚氨酯（PU）163

硅酮164

聚酯纤维［聚对苯二甲酸乙二酯

(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯

（PBT）、非结晶型聚对苯二甲

酸乙二酯（PETg）］165

酚醛166

其他弹性体167

聚合物泡沫170

聚合物复合材料171

金属

碳素钢174

不锈钢175

低合金钢176

铝合金177

镁合金178

钛合金179

镍合金180

锌合金181

铜、黄铜、青铜182

其他

陶瓷184

玻璃185

纤维186

天然材料187

新材料

金属泡沫188

非晶态金属189

形状记忆合金190

聚交酯（简称PLA）191

聚羟基烷基酸酯(聚羟基脂肪酸酯，

PHA；聚羟基丁酸酯，PHB)192

材料成型工艺193

通用形状194

扩展阅读195

模塑

注塑法196

旋转模塑法196

吹塑法197

发泡成型法198

压缩模塑法199

树脂传递模塑法199

铸造

压铸200

砂模铸造201

熔模铸造202

聚合物铸造202

块状物成型

成型辊轧和模锻203

挤压法204

板材成型

冲压成型、轧制成型和旋转成型205

热成型205

其他

手糊成型206

粉末法207

快速原型法

激光快速成型208

沉积快速成型209

连接工艺210

工件连接211

扩展阅读211

黏合剂212

紧固件

缝合技术215

铆钉与胶针机216

螺纹紧固件216

扣合接合法217

焊接

热气焊接218

热压焊接218

热板焊接219

超声波焊接220

电子束焊接与激光焊接220

硬焊接222

软焊接223

手工焊接（MMA或SMA）223

金属极气体保护电弧焊224

钨极气体保护电弧焊225

电阻焊225

摩擦焊226

扩散焊与坯釉接合227

表面处理工艺228

扩展阅读229

印刷

丝网印刷230

移印230

曲面印刷231

烫印232

模内装饰技术233

镀层

蒸镀234

电镀234

无电电镀236

阳极氧化237

抛光

机械抛光237

电解抛光238

化学抛光239

涂料

溶剂型涂料240

水性涂料240

电涂漆241

粉末涂料242

上釉243

其他

表面蚀刻244

纹理处理技术245

《材料与设计：材料选择在产品设计中的艺术与科学》讲解在产品设计中如何使用物质材料创造出集美感与功能于一体的产品。《材料与设计：材料选择在产品设计中的艺术与科学》分为三个部分：第一部分包括功能与特性，影响产品设计的因素，设计和设计过程，原料，材料成型、连接和表面处理，材料决定形式，材料选择，材料和设计案例分析，新型材料，结论等内容；第二部分包括眼睛和头脑练习及材料的选择两个附录；第三部分是材料概况。 本书可作为机械设计制造及其自动化、工业设计等专业的本科生和研究生教材，也可作为高等职业学校、高等专科学校、成人院校的机电一体化、数控技术及应用、机械制造及自动化等专业的教材，还可作为广大从事现代设计方法研究的工程技术人员和管理人员的参考资料或培训教材。【作者简介】迈克阿什比(Mike Ashby)，剑桥大学皇家社会研究名誉教授和伦敦皇家艺术学院前设计客座教授。他著有大量书籍，其中有《DefOrmation Mechanism Maps》(1980)，《Cellular Solids》(1997)，《Materials Selection in MechanicalDesign》(1999)，《Metal Foams》(2000)，《Materials and the Envi-ronment：Eco-informed Material Cholce)(2009)。 卡拉约翰逊(Kara Johnson)，斯坦福大学的研究生，剑桥大学博士；主要研究材料和制造，并花费大量时间鼓励设计者和客户去体验物质性；现在供职于IDEO，一个国际创新和设计咨询公司。她最新的出版物有《I MissMy Pencil》(2009)，该书是与IDEO设计总监Martin Bone共同编著。