工业设计材料与表面处理(第2版)

**章　引论
　　设计是一种造型行为，是人们在生产、生活中有意识地运用各种工具和手段，将材料加工塑造成可视的或可触及的具有一定形状的实体，使之成为具有使用价值或具有商品性的物质的过程。可见，设计与材料具有密不可分的关系。因此，设计师必须熟练掌握并合理有效地利用各种材料的特性及其加工技术，从经济、可行、美观的角度出发，设计出实用的新产品。
本章首先结合材料发展的进程，简要论述材料与工业设计的关系及在工业设计中的地位。然后，以材料的结构为线索，重点介绍材料的结构、分类和基本特性等内容，扼要地分析材料的结构一性能一使役性能三者之间的关系。*后，讨论在工业设计中材料使用的基本原则。
　**节　材料与工业设计的关系及其在工业设计中的地位
人类从制造产品之始，就在不断追求产品的内容与形式的完美结合。从考古发现的青铜器时代的许多文物上，我们都能看到精美的图案，这种对产品外观形式的美学追求可以认为是工业设计（Industrial design）的起源。材料是人类社会的物质基础，一切机器、建筑、交通工具、生活用品等无不是由材料制成。工业设计就是要根据对产品的功能和外观的需求，选择合适的材料，设计它们的结构与形式，确定它们的组合方式等。因此，在工业设计活动中必须考虑材料的性质与特点。
　　从工业设计和材料科学与工程这两个学科发展的历史进程看，工业设计和材料工程一直有着十分密切的关系。如果我们观察一下人类在不同时期使用的刀具，就会发现材料的进步推动着设计的创新与进步，设计的要求也推动着材料的进步。图1-1（见彩页）给出的是石刀、青铜刀、不锈钢刀的照片。在石器时代，人类使用的是用特殊的石头制作的石刀等工具，显然很难想象当时的工具制造者会很多地考虑美观性的问题，即使如此，制作者还是设法在其使用的器具上雕刻上特殊的图案，也许是作为制造或使用者的标记，也许是为了美观。随着青铜冶炼和铸造技术的出现和提高，工匠不仅可以制作出性能优良的器具，满足使用的性能要求，而且能够较好地制出漂亮的外观形状、细致的图案等让使用者获得观赏的愉悦。但是用一般的青铜器和以后发展的普通钢制造的刀具通常会发生锈蚀，既影响美观，也会使刀具失去用处。不锈钢的发明为刀具提供了一种非常好的材料，它既有很好的硬度、韧性可以满足刀的切割性能要求，又具有银子般的光泽，且在潮湿的环境中不会生锈，实现了内容与形式的完美结合。因此，不锈钢刀具很快成为刀具市场的主流产品。
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