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工业产品设计常用材料及特点

更新时间:2020-06-06 10:18:10
工业产品设计常用材料及特点

作为我们日常生活环境中不重要的一部分,下水道井盖很少被注意到。铸铁之所以有如此广泛的用途,主要是因为它具有良好的流动性,易于浇注成各种复杂的形状。铸铁实际上是许多元素的混合物,包括碳、硅和铁。碳含量越高,流动特性越好。碳以石墨和碳化铁的形式存在于这里。

铸铁中石墨的存在使下水道井盖具有优异的耐磨性。铁锈通常只出现在表层,所以通常是抛光的。尽管如此,在浇注过程中也有防止生锈的特殊措施,即在铸件表面加一层沥青涂料,沥青渗透到铸铁表面的细孔中,起到防锈作用。传统的砂型浇注料生产工艺已被许多设计师应用于其他更新和更有趣的领域。

材料特点:流动性好,成本低,耐磨性好,凝固收缩率低,极脆,抗压强度高,可加工性好。

典型用途:铸铁已使用数百年,涉及建筑、桥梁、工程构件、家居、厨具等领域。

不锈钢是一种由铬、镍和其他金属元素制成的合金。铬的不生锈特性来源于合金中铬的成分。铬在合金表面形成一层肉眼看不见的强而自愈的氧化铬膜。我们通常提到的不锈钢和镍的比例通常是18:10。

20世纪初,不锈钢作为一种元人才开始被引入到产品设计领域。设计师围绕其韧性和耐腐蚀性开发了许多新产品,涉及许多以前从未涉及的领域。这一系列的设计尝试是非常革命性的:例如,消毒后可重复使用的设备初次出现在医疗行业。

不锈钢主要分为四种类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合)、马氏体。家用产品中使用的不锈钢基本上是奥氏体的。

材料特点:保健、防腐、表面处理精细、刚性高、各种加工工艺成型、冷加工难度大。

典型用途:奥氏体不锈钢主要用于家用产品、工业管道和建筑结构;马氏体不锈钢主要用于制造刀具和涡轮叶片;铁素体不锈钢具有耐腐蚀性,主要用于耐用的洗衣机和锅炉部件;复合不锈钢具有较强的耐腐蚀性,因此常用于腐蚀环环境中。

三、锌-寿命730磅

锌,银白色和蓝灰色,是仅次于铝和铜的第三大有色金属。根据美国矿业局的数据,一个人一生中平均要消耗331公斤锌。锌的熔点很低,是一种理想的浇注料。锌铸件在我们的日常生活中非常常见:材料、水龙头、电子元器件等。在门把手表壳的表面下,锌具有很高的耐腐蚀性,这使它具有另一个基本功能,即作为钢的表面涂层材料。除了这些功能,锌和铜也是合成黄铜的合金材料。它的耐腐蚀性不仅适用于钢铁涂层,它也有助于增强我们的免疫系统。

材料特点:保健、防腐、浇注性好、防腐性好、强度高、硬度高、原材料便宜、熔点低、抗蠕变性好、易与其他金属形成合金、保健、常温易碎、延展性在100℃左右。

典型用途:电子元件。锌是形成青铜的合金材料之一。锌还具有清洁和耐腐蚀的特性。锌还用于屋顶材料、照片雕刻板、手机天线和照相机的快门装置。

与使用了9000年的黄金相比,铝这一略带蓝光的白色金属,在金属材料上只能算是婴儿。铝在18世纪早期问世,并被命名为。与其他金属元素不同,铝在自然界中不以直接金属元素的形式存在,而是从含50%氧化铝的铝土矿(也称为铝土矿)中提取出来的。这种形式的铝也是地球上丰富的金属元素之一。

当铝是种金属时,它并没有立即应用到人们的生活中。后来,一些针对其独到功能和特点的新产品逐渐问世,这种高科技材料也逐渐有了更广阔的市场。虽然铝的应用历史相对较短,但市场上铝产品的产量已远远超过其他有色金属产品的总量。

材料特点:柔韧、可塑,易制合金,强度重量比高,耐腐蚀性好,易导电发热,可回收利用。

典型用途:汽车骨架、飞机零件、厨房用具、包装和家具。铝也经常被用来加固大型建筑,比如伦敦皮卡迪利广场上的厄洛斯雕像,以及纽约克莱斯勒汽车大厦的顶部。

镁是一种非常重要的有色金属。它比铝轻,能与其他金属形成高强度合金。镁合金具有重量轻、比强度和比刚度高、导热性和导电性好、阻尼和电磁屏蔽性能好、易加工成型、易回收等优点,但长期以来,由于价格和技术的限制,镁和镁合金仅用于航空、航天和军事工业,因此被称为“贵金属”。目前,镁是仅次于钢和铝的第三大金属工程材料。广泛应用于航空航天、汽车、电子、移动通信、冶金等领域。可以预见,由于其他结构金属生产成本的增加,镁在未来将变得更加重要。性越来越大。性越来越大。

镁合金占铝合金的68%,锌合金的27%,钢的23%。广泛应用于汽车零部件、3C产品外壳、建材等领域,超薄笔记本电脑和手机外壳大多采用镁合金制造。

自上个世纪以来,人类对金属质感和光泽仍有着不可磨灭的热爱。塑料制品虽然能形成金属般的外观,但其光泽、硬度、温度和织构与金属仍有很大的不同。镁合金作为一种新型的金属材料,给人一种高科技产品的感觉。

镁合金的耐蚀性是碳钢的8倍,是铝合金的4倍,是塑料的10倍以上。常用的镁合金是不可燃的,特别是用于汽轮汽车零部件和建筑材料时,可以避免瞬间燃烧。

地壳中镁的储量排在第八位。镁原料大多从海水中提取,资源稳定充足。

材料特点:结构轻,刚性和抗冲击性高,耐腐蚀性好,导热性和电磁屏蔽性好,不燃性好,耐热性差,易回收。

典型应用:广泛应用于航空航天、汽车、电子、移动通信、冶金等领域。

铜是一种不可思议的通用金属。它与我们的生活息息相关。人类早期的许多工具和武器都是由铜制成的。它的拉丁名“cuprum”起源于一个叫塞浦路斯的地方,塞浦路斯是一个铜资源丰富的岛屿。人们用岛名Cu的缩写来命名这种金属材料,因此铜具有当前的代号。

铜在现代社会中扮演着非常重要的角色:它作为电力传输的载体广泛应用于建筑结构中。此外,几千年来,它一直被不同文化背景的人用作制作人体装饰品的原料。从初简单的解码传输到后来在复杂的现代通信应用中的关键作用,这种可延展的桔红色金属一直伴随着我们的发展和进步。铜是一种优良的导体,其导电性仅次于银。从人们使用金属材料的时间和历史来看,铜是继黄金之后人类使用时间长的金属。这主要是因为铜矿易于开采,铜工业与铜矿相对容易分离。

材料特点:耐腐蚀性好,导热性、导电性、硬度、柔韧性、延展性好,抛光后效果独到。

典型用途:电线,发动机线圈,印刷电路,屋顶材料,管道材料,加热材料,珠宝,炊具。它也是制造青铜的主要合金部件之一。

材料特点:光洁度高,耐腐蚀性好,坚硬耐用,易清洗,摩擦系数低。

典型用途:装饰性镀铬是许多汽车部件的涂层材料,包括门把手和缓冲器等。此外,镀铬还用于自行车零件、浴室水龙头、家具、厨房用具、餐具等。硬镀铬在工业中应用更广泛,包括工作控制块的冲压件,喷气发动机部件,塑料模具和减震器。黑色镀铬主要用于乐器装饰和太阳能利用。

钛是一种非常特殊的金属,质地很轻,但也很坚韧耐腐蚀,在室温下能终身保持自己的颜色。钛的熔点与铂的熔点相差不大,因此常被用于航空航天和军事精密零部件中。加上电流和化学处理,会产生不同的颜色。钛具有优异的耐酸碱腐蚀性能。在“王水”中浸泡数年的钛仍有光泽和光泽。如果在不锈钢中加入钛,只有百分之一左右的钛能大大提高防锈能力。钛具有密度低、耐高温、耐腐蚀等优点。钛合金的密度是钢铁的一半,强度与钢铁相近。钛既耐高温又耐低温。高强度可在-253℃~500℃的较宽温度范围内保持。这些优点对空间金属是必不可少的。钛合金是制造火箭发动机壳体、人造卫星和宇宙飞船的良好材料,被称为“太空金属”。由于这些优点,钛自20世纪50年代以来已成为一种突出的稀有金属。

钛是一种纯金属。由于它的“纯度”,当物质接触它时不会发生化学反应。也就是说,钛由于具有很高的耐腐蚀性和稳定性,与人长期接触后不会影响其本质,因此不会对人造成过敏。它是对人类植物神经和味觉没有影响的金属,被称为“仿生金属”。

钛的缺点是难以精炼。这主要是因为钛在高温下能与氧、碳、氮等多种元素结合。所以人们过去把钛视为“稀有金属”。事实上,钛的含量约占地壳重量的6‰,是铜、锡、锰、锌总和的10多倍。

材料特点:强度极高,重量耐腐蚀性好,冷加工困难,焊接性好,比钢轻40%,比铝重60%,导电率低,热膨胀率低,熔点高。

典型用途:高尔夫球杆、网球拍、手提电脑、照相机、手提箱、外科植入物、飞机骨架、化学用具和海事设备。此外,钛还用作纸张、油漆和塑料的白色颜料。

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