材料讲义文稿

设计材料工艺学MaterialandTechnologyofDesign学时安排：54学时课程简介与教学目的：《设计材料工艺学》是工业设计专业的一门重要专业根底课，工业设计学科是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科，设计是人类需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的一个完整的系统，不可分割，相关的材料与工艺知识是设计的重要因素和根底。教材：国家“”规划教材郑建启编著，《设计材料工艺学》，高等教育出版社注：因篇幅所限，讲义中省略图片和表格。第一章课程概述 1.1课程性质与学习目的 1.2材料工艺与设计的关系 1.3课程的主要学习内容与学习方法1.4材料的材型1.1课程性质与学习目的产品制造工艺课程是工业设计的专业根底课。设计是有限制的，不能天马行空，设计必须受到市场、环境、材料工艺的限制。材料工艺是设计的限制，熟悉材料工艺，是为了获得更多的自由。1.2材料工艺与设计的关系材料与技术是产品设计的物质技术根底，对设计的实现有着极其重要的关系。产品有四个主要的元素：材料、造型、色彩、结构。其中材料〔工艺〕与其他三个元素都有密切的联系。(实物举例：两把小剪刀与两只修眉器……)材料技术的开展促进了设计的开展，例子如下A：深冲工艺让产品有了很小的倒角，使金属产品造型摆脱了大弧面倒角的笨重造型。B：胶合板工艺的开展使得家具设计中出现了更多的自由曲面〔雅各布森设计的“蛋”椅是热压胶合板整体成型，具有雕塑般的美感〕C：塑料的广泛应用使产品造型丰富多彩。〔潘顿玻纤增强塑料椅一次成型〕1.3课程的主要学习内容与学习方法本课程主要学习的五种材料及其工艺：[金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材]A-材料根本性能B-材料的主要生产工艺C-典型产品工艺解析学习方法：记笔记〔图文结合〕。重点解决以下两个问题：A-特定的材料在某种工艺的能制造出什么样的造型？B-外表处理工艺能够到达什么样的效果？考核方式：考试〔但求理解，无需死记〕1.4材料的材型材料的材型主要分为以下几种：块材〔金属、木材、粘土……〕片材〔金属、木材……〕线材〔如钢丝……〕颗粒〔主要指塑料……〕第二章金属材料及其工艺 2.1金属材料概述 2.2金属分类 2.3金属的一般性质2.4产品设计中常用金属2.5金属成型工艺2.6金属外表工艺2.1金属材料概述金属和人类的相互关系悠久而深远，人类利用金属已达5000多年之久，上可追溯到青铜器时代。今天，在日常生活和工业生产中能接触到的小到锅、勺、刀、剪等生活用品，大到机器设备、交通工具、大型建筑物等，哪一样都离不开金属。所以，现在有人把金属的生产和运用作为衡量一个国家工业水平的标志。金属在今天工业产品材料中占据着中心的地位。2.2金属分类金属可分为黑色金属、有色金属和特种金属。其他分类方式简略带过。2.3金属的一般性质金属的一般性能：A、导电、导热性好；B、特有色彩与光泽；C、延展性好；D、可在熔融状态下形成合金，以改善性能；E、多数易氧化；F、外表工艺性能优越。金属的机械性能：1、强度高；2、塑性好；3、硬度高；4、冲击韧性好；5、耐疲劳强度高……金属的加工性能：1、铸造性好；2、锻造性好〔铸铁除外〕；3、焊接性好〔铸铁除外〕；4、切削加工性好〔纯铜、不锈钢除外〕……2.4产品设计中常用金属黑色金属纯铁〔一般无用〕铸铁〔含碳量高，相对而言，强度、韧性不太高，耐磨性好，主要用于制造工作台面、零部件……〕铸造性好，外表粗糙，强度不高，消振性好，耐磨性好。用于制造车辆底盘、钳子、机床台面、机器零件、液压件……钢材〔主要分碳素钢、合金钢,应用非常广泛〕按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。结构钢〔建筑桥梁工程用钢、船舶车辆用钢、滚动轴承、弹簧用钢〕工具钢〔刃具、量具、模具钢……〕特殊性能钢〔不锈钢、耐热钢……〕按成分分为碳素钢、合金钢。按外形分为型钢〔圆钢、方钢、工字钢〕、钢板〔包括钢带〕、钢管、钢丝与钢绞线。碳素钢自行车、家具的造型材料、重要机械零件、一般日用产品、钢琴丝、工具〔刃具、模具、量具〕等。合金钢性能比碳素钢更优越。用于制造车辆、船舶、餐具等产品。有色金属铝及铝合金：纯铝主要用作电线、电缆、器皿。铝合金质轻、强度高，比强度超过钢，可阳极氧化成各种颜色。用于制作管道、弯曲零件、飞机大梁、起落架、汽车车身、数码电子产品。铜及铜合金：导电性好、导热性好。纯铜紫红色，一般用处不大。主要有几种合金：黄铜：一般是铜锌合金，用于电源插座头、精密医疗器械、灯具装饰材料、铭牌。青铜：主要是铜锡合金，用于制作零件。白铜:……镁及镁合金：镁是日常应用中最轻的结构金属。密度约为铝的2/3.由于导热性、电磁屏蔽性好，常用于电子产品的壳、罩，如。镁合金广泛用于制造航空工业、汽车工业、军工领域、电子器材、运动器材〔如网球拍〕。钛及钛合金：钛难于冷加工。具有非常高的比强度。典型产品为眼镜框、高尔夫球拍、便携式电脑、照相机、高档行李箱、航空工业〔如火箭头〕等。锌合金：由于稳定性极好，常作为镀层材料，常用于手表反面、水龙头。锡合金：用于制造罐头盒和各种容器。粉末合金2.5金属成型工艺金属材料的成型加工按其特点分为冷加工和热加工〔俗称，并不一定根据温度来定义〕。热加工成型有液态成型、塑性成型、固态成型三种方法。铸造：将高温下的金属熔液灌入特定造型的模具，待金属凝固后，将模具撤除，即可制造出所需的形态。砂铸种类很多，主要不同是外表精细度和加工的零件数量。砂铸主要包括普通砂型铸造、二氧化碳硅酸盐铸造和壳体铸造。普通砂型铸造：用沙子与粘土制作原模〔有的利用木材制作〕，将沙子埋入砂型，压紧后别离上下砂型，取出原模，从预留的上流道将金属熔液流进模具，气体从预留的出气孔排出。二氧化碳硅酸盐铸造：这是近年出现的新工艺，特点在于加工中使用水玻璃代替粘土制作保固层。这局部在铸造过程中会被转化为二氧化碳，因为水玻璃比较坚硬，最终产品更为细腻精确。壳体铸造：使用非常精细的纯沙，外面包裹了热固性树脂。模具壁可以做的比较薄〔可到达1厘米厚〕，相比传统砂铸，它不仅节省型砂，还可以获得更好的精确度和光滑的外表。砂铸相关材料：一般低熔点金属铅、锡、锌、铝、铜、铁以及某些钢材都可以进行砂铸。砂铸类似工艺：类似但更昂贵的工艺有高压铸造和精铸〔熔模铸造〕。砂铸优点：价格低廉、易操作、能加工复制形态。砂铸缺点：大小批量都可，但小批量生产价格较高，铸造零件需后期处理。速度较慢。精铸又称失蜡铸造〔熔模铸造〕，加工的第一步是生产模具〔一般是铝制〕，即快速制造蜡模。数个蜡模被安装在输送器上，整个仪器看起来像一根树。整个蜡模树侵入陶瓷浆料中，当坚硬后会形成坚硬的陶瓷外壳。之后烘烤蜡模架，将蜡熔化，接下来就可以注入金属液体了，冷缺成型后，陶瓷外壳被打碎，里面制品被取出。由于陶瓷模具会被打破，因此任何复杂的形态都可以被制造出来，这是其他刚性模具不能比较的。熔模铸造相关产品：珠宝、塑像、医用工具熔模铸造相关材料：多数金属熔模铸造类似工艺：高压铸造、砂铸和离心铸造熔模铸造优点：模具费用较低，可制造复杂中空物体，精确度高，不需后期加工，可实现任何设计。产量可大可小。熔模铸造缺点：加工步骤太多，有些铸造厂使用的粘合剂对环境有害。速度缓慢。高压铸造是复杂金属零件制造本钱最低的一种工艺。当需要制造大量造型复杂的产品时，这是较好的一种工具。加工时将熔化的金属倒入一个暂时容器中，再由栓塞将熔化的金属以高压压入模具空腔。这个压力会一直维持到金属固化下来，并利用一个弹出销零件顶出模具。高压铸造的模具也是分开两半的。与精铸不同，高压铸造需要设计拔模角度。高压铸造特别适合制造薄壁、复杂而有开口的零件。高压铸造相关产品：可生产一系列电子产品的框架局部，如个人电脑、DVD机、相机、家具零件、刮胡刀手柄……高压铸造相关材料：熔点较低的金属，如铝、锌、铜、镁合金。高压铸造类似工艺：精铸、砂铸和离心铸造高压铸造优点：十分适合制造复杂物体，立体与外表精确度都高，不同局部连接性好，只需少量的后期处理。速度较快。与普通铸造相比，高压铸造件内气孔较少，便于热处理和焊接。高压铸造缺点：模具昂贵，因此只能用于大批量生产，铸造完后有合模余料，零件的结构强度不能很好地保证。离心铸造一般用来制造大型金属圆筒的制造工艺，而且加工后的金属产品外表质量的可控性很高。它是利用离心力将熔化的金属在模具内壁里甩动，以制造不同的形状来。离心铸造相关产品：该工艺更适合小批量生产重工业中直径很大的中空产品，管道、灯柱、室外家具等。离心铸造相关材料：多数金属；两种不同的材料可同时进行加工〔如玻璃和塑料〕。离心铸造类似工艺：精铸、砂铸和高压铸造离心铸造优点：由于加工中不会形成不规那么的外表纹理，因此可以制造出任何方向的、机械性能很高的零件。离心铸造制造的零件，强度很接近锻造。离心铸造可加工出外外表纹理细致的产品，并令产品更抗氧化。小规模生产也很经济。离心铸造缺点：产品种类少，产品形态很少。塑性加工即在外力作用下金属材料通过塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。轧制，通过两个旋转轧辊的压力使金属坯料通过一个特定的空间塑性变形，而获得所要求的截面形状并同时改变其组织性能的一种加工工艺。轧制可加工成不同截面形状的原材料，如圆钢、方钢、角钢、工字钢、钢轨等。轧制包括热轧与冷轧。主要是将钢坯制造原材料〔型钢〕。针对材型：块材锻造，利用冲击力或压力使金属在上下台面之间产生塑性变形、改变内部组织获得所需形状的方法。锻造分为自由锻和模锻。〔传统铁匠工艺〕自由锻可分为手工锻和机器锻。模锻分为与自由锻相比能够获得形状较复杂，尺寸较准确的零件。一般生产对性能要求较高的零部件。针对材型：块材锻造相关产品：零部件、锤子、扳手、刀剑、飞机框架……锻造相关材料：多数金属的锻造性都较好〔而金属的铸造性差异较大〕。锻造类似工艺：挤压锻造工艺优点：能改善材料性能，与铸造相比，较节省材料锻造工艺缺点：模锻中产生边料，需用机器修补挤压，指对金属锭坯施加强大压力，使其发生塑性变形从挤压模具中流出，或充满凹凸型腔，而获得所需制品的方法。挤压包括正向冲击挤压和反向冲击挤压，其中反向冲击挤压更为多见。前者加工实心形体〔如零件〕，后者加工薄壁中空形体。针对材型：块材变薄壁挤压相关产品：饮料罐、食品包装罐等……挤压相关材料：镁、铝、锌、铅、铜、低合金钢等。挤压类似工艺：锻造挤压工艺优点：生产速度很快，能制造价格低廉且外形各异的立方体和圆柱的交叉零部件〔一般是对称的〕，可制造整体、无接缝的产品。与其他高产量设备相比，价格低廉。挤压工艺缺点：反向冲击挤压只适合长度比直径多出四倍以上的产品，须在后期加工中添加锥度和螺纹，形体受模具的严格限制。拉拔，与挤压类似，不同的是，拉拔是拉材料，挤压是推材料。针对材型：块材变型材或钢丝冲压，又称板料冲压，利用冲模在压力机上使板料变形。针对材型：片材〔变为薄壁〕冲压相关产品：汽车外壳、机电产品外壳……冲压相关材料：多数金属片材……冲压工艺优点：生产速度很快，可制造复杂形状。冲压工艺缺点：冲压深度有限，一般需切割边缘。旋压，将金属片材安装在心轴上，然后在高速旋转下用工具对片材进行碾压。针对材型：片材〔变薄壁〕旋压相关产品：铁锅、铝锅、灯座、灯罩、保温瓶等……旋压相关材料：多数金属片材……旋压类似工艺：拉坯旋压工艺优点：适合大规模生产，也适合小规模生产；模具费用低廉；可以在没有多余加工的情况下〔切割或焊接〕加工复杂的形态。〔其高级版本薄膜旋压和流动旋压成型可加工更厚的金属〕旋压工艺缺点：有些材料在加工中会被磨花；一般还需后期处理。滚压，可以用来加工连续长度的任何产品，从方形到圆形的。它将连续的金属片、塑料片〔一般是建材〕或者玻璃片材放入数个成型滚压轴中，将材料压制成所需的形状。滚轴数根据所需形状决定。滚压相关产品：零件、U型玻璃、拉门轨道等……滚压相关材料：金属、玻璃等……滚压类似工艺：挤压滚压工艺优点：可连续加工很长的片材滚压工艺缺点：只限于加工厚度相同的材料。液压金属成型的精髓在于它将金属管利用高压液体进行膨胀处理，具体形状受模具限制。针对材型：金属管材液压相关产品：自行车框架、T型管、机动车框架零件……液压相关材料：钢材、铝等延展性好且能承受巨大张力的金属材料……液压类似工艺：充气式金属液压工艺优点：由于没有结合局部，零件统一巩固，且形态复杂，可制造重量低强度高的零件，对产品而言，可减少零件数。液压工艺缺点：设备投资较高，批量过小那么本钱高。弯曲……针对材型：金属管材、片材、线材等剪切工艺就是在凸模和凹模之间存在的类似于剪子一般的行为。针对材型：片材……冲切与冲裁类似，都是将片材上移除一局部材料并留下一个空洞。冲切是一次加工多片片材，形成多个同样的形状；而冲裁那么在一片片材上切割出多个形状。针对材型：片材……车削与镗削：它们都是对旋转的材料进行切割加工。车削是切削材料的外表，镗削指的是切割内腔，一般是在空心的工件上精加工圆柱形的内轮廓。针对材型：块材……铣削，铣削刀具有多个齿，进给运动方向一般垂直于刀具轴线……针对材型：块材……电子束加工，这是一种万能的切割工艺，它可以对零件进行焊接、打眼或者煅烧。作为一种加工工艺，它的优点是可以精密到微米级的精确度进行加工。电子束加工必须在真空环境里面进行，这使得它的加工范围有限。针对材型：块材等离子弧切割适用于加工厚的片材，不适合加工2mm以下的片材。对小批量而言较为经济。〔除了铝和不锈钢，几乎所有导电金属都可用这种工艺加工。在自动化生产中，可从CAD读取文件。〕化学铣切，又称光蚀刻。化学铣切又称光蚀刻，专门针对金属材料，是一种使用腐蚀性酸在薄、平的金属片上处理复杂图案的方法，类似冲洗胶卷，其图案来至于CAD文件，适合于加工薄片。针对材型：片材水切割，水射流直径0.5毫米，以两倍于音速的速度喷出。水切割精度很好。如使用附加磨料，水射流加工也可切割如石榴石这样坚硬的物料。针对材型：片材可加工玻璃、木材、塑料、陶瓷等，不适合加工吸水性材料。优点：可加工精密细节，多数材料都可利用水切割进行加工。缺点：不宜切割厚的材料激光切割，与水切割、电子束切割相似，激光切割也不需要任何模具，并且加工过程也可以由CAD文件来控制，适合多种类的材料，切割后外表无需后期加工。对大批量生产而言较为耗时。不仅适合切割金属，这种方法更适合切割玻璃陶瓷〔其他方法很难切割〕。氧化炔切割，又称气焊。该工艺可用于切割，更多的用于焊接。但是仅限于加工铁质金属和钛质金属。焊接，是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个别离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为三大类：熔焊压焊钎焊(1)熔焊将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池〔通常还参加填充金属〕，冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可别离的整体。常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。(2)压焊在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。〔焊接难于熔焊的金属材料〕(3)钎焊采用熔点低于被焊金属的钎料〔填充金属〕熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。〔主要用于焊接冶金性能相似的金属〕2.6金属外表工艺金属材料外表工艺一般具有保护和装饰外表的双重作用和成效。金属的外表工艺分为外表改性处理和金属材料的外表装饰技术。金属材料的热处理：它是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，以到达改善材料性能的一种工艺。金属外表装饰工艺包括肌理工艺和着色工艺。抛光——利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件外表进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，一般用来获得光滑外表或镜面光泽为目的。抛光流程——通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时，高速旋转的抛光轮〔圆周速度在20米／秒以上〕压向工件，使磨料对工件外表产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工外表。喷砂——是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料〔铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂〕高速喷射到被需处理工件外表，使工件外表的外外表的外表或形状发生变化，由于磨料对工件外表的冲击和切削作用，使工件的外表获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件外表的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于后期涂饰。拉丝——外表拉丝是对金属外表进行加工，形成具有外表肌理的一种工艺。根据需要，可制成直纹、乱纹、波纹、旋纹、螺纹等。一般用铜丝、毛毡等作为工具。外表蚀刻——外表蚀刻是利用化学药品的作用使被加工金属外表的特定位置浸蚀溶解而形成凹凸摸样的一种加工方法〔一般金属板厚度不低于1mm〕。外表镶嵌——外表镶嵌是在金属外表刻画出阴文，嵌入金银丝或金银片等质地较软的金属材料，然后打磨平整，使金属或金银呈现纤巧华美的装饰效果。电镀——利用电解在制件外表形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，该工艺价格较为低廉。涂饰——使用刷涂、喷涂、浸涂等方法，在金属外表涂覆有机涂层的方法。珐琅着色——将经过粉碎、研磨的珐琅釉料涂施于经过金属加工工艺制作后的金属制品的外表，经过枯燥、烧制等过程形成膜层。化学着色——化学着色是将经过氧化处理的金属材料浸入有机或无机染料溶液中，染料浸入氧化膜的孔隙发生作用而着色的方法。化学着色设备简便，本钱低廉，色彩种类多；由于着色层一般较薄，耐光性差、腐蚀性差，只适用于室内装饰。阳极氧化着色——在特定的溶液中，以化学或电解的方法对金属进行处理，生成能够吸附染料的膜层，在染料作用下着色，或使金属与染料微粒共析形成复合带电镀层的方法。阳极氧化工艺染色的色彩艳丽、色域宽广，厚度较厚，但目前只能够用于铝等少数几种金属。电解着色——将金属氧化后在特定的溶液中进行二次电解处理，在电场作用下，金属阳离子渗入氧化膜的孔隙中，并沉积在孔底，从而使氧化膜产生青铜色系、棕色系、灰色系、以及红青蓝等色调的方法。第三章陶瓷与玻璃及其工艺 3.1陶瓷材料及其工艺 3.2玻璃材料及其工艺 3.3产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子对陶瓷与玻璃制品而言，与金属不同的是，它们的冶炼与最终产品制造多数是在一个工厂完成了〔热弯玻璃和玻璃管拉丝模塑等少数工艺除外〕。一般不存在过渡型材。也就是说，生产金属制品的工厂买进的原材料可能是铁皮、钢管；生产塑料制品的工厂买进的原材料是塑料颗粒或者塑料板材等；而生产陶瓷、玻璃制品的工厂买进的那么是石英、粘土等。3.1陶瓷材料及其工艺陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合物构成的多相固体材料，包括陶器和瓷器，广义地讲，它也包括玻璃、搪瓷、石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火材料等人造无机非金属材料。狭义地讲，它只包括普通陶瓷和特种陶瓷。一般把胎体没有致密烧结的粘土和瓷石制品，统称为陶器；其中烧制温度较高、烧结程度较好的那一局部称为硬陶，把施釉的称为釉陶。相对而言，经过高温烧成、胎体烧结程度较为致密、釉色品质优良的粘土或瓷石制品称为瓷器。陶瓷----china，中国是陶瓷的故土。先民受到黏土落入火堆坚硬变形的启发，创造了陶器，并开始用泥土盘筑制作器物。我国的真正的瓷器最早出现在东汉时期，即青瓷。此后烧瓷技术历代都有开展，出现了风格迥异的瓷器。普通陶瓷：餐具、茶具、烹调用具、缸、瓷砖、洗涤器具、卫生洁具〔马桶、浴盆、水槽〕、陶塑人物、花瓶、花盆、园林用琉璃制品。特种陶瓷功能陶瓷：指具有一定特殊声、光、电、磁、热等物理化学功能的陶瓷。主要利用其物理功能来制作元件。如压电陶瓷用来制作位移或压力传感器；生物陶瓷用来制作人工骨骼、牙齿等。【如压电陶瓷用来制作血压计、人造心脏起搏器、电子秤等】特种陶瓷结构陶瓷：指具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐腐蚀、耐磨耗的陶瓷，它们可以在非常苛刻的工程应用中展示其高稳定性和优越的机械性能。透明陶瓷：玻璃是人们使用最早、最广泛的透明材料，但玻璃强度一般较低，不耐高温，在许多即要求透明有要求其他优良性能的场合、玻璃无法胜任，透明陶瓷正好弥补了这一缺陷。它强度高、耐高温、抗化学腐蚀性好，能经受强烈的辐射。用来做超音速飞机风挡、防弹车窗、防弹盾、坦克观测窗等……陶瓷成型工艺：原料配制陶瓷最根本的原料是石英、长石、黏土三大类和一些其他化工原料，这些原料一般都要经过加工制备，如果原料不够纯洁，需拣选、淘洗，硬质原料还需经过研磨，以改善原料的质量与性能，使之符合成型操作和满足制品质量的要求。成型1、可塑成型包括挤压成型、车坯成型、盘车与拉坯成型、滚压成型、轧制成型等。挤压成型〔与金属类似〕，用来制作圆形、方形、椭圆形、六角形瓷棒和瓷管等。车坯成型将挤压出的圆柱形泥段作为坯料，在卧式或立式车床上加工成型，一般用来加工形状复杂的大型圆形制品。盘车与拉坯成型盘车与拉坯成型适宜于制造圆形陶瓷空腔产品，如花瓶、杯子、盘子等。拉坯成型一般用来制作深腔造型，它首先需要用力挤压粘土直到它被压成圆盘状，用了形成衬里。衬里被置于杯模中，杯模放在旋转的拉坯轮上。这和手工拉坯相似。在转轴上，粘土在模具内部逐渐成型，并形成器壁。一个纵断面切刀会刮掉多余的粘土，形成精细的内壁轮廓。盘车与拉坯成型十分类似，但是它主要用于加工内腔深度较浅的产品，与拉坯相比，它是，由内向外的加工方式。因为纵断面切削的是外外表。盘车与拉坯成型特点典型产品：盘车适宜制作浅形容器、拉坯成型适宜于制造深形容器。工艺优点：适于大批量，也适合小批量生产。每局部的厚度和尺寸可完全控制。与注浆相比，具有更高的性价比。工艺缺点：只能加工圆形物体。滚压成型是在拉坯成型根底上开展起来的一种可塑成型方法。它也采用旋转的轱辘，只是把刀具改成了滚压头。轧制成型一种新开展的工艺，一般针对特种陶瓷。与金属轧制类似。2、注浆成型注浆成型是陶瓷成型中的一种根本方法，其成型工艺简单，即将制备好的坯料泥浆注入多孔性模型内，由于多孔性模型的吸水性，泥浆在贴近模壁的一层被模子吸水而形成一均匀的泥层；随时间的延长，当泥层厚度到达所需尺寸时，可将多余的泥浆倒出，留在模型内的泥层继续脱水、收缩、并与模型脱离，出模后即得制品生坯。注浆成型适用于形状复杂、不规那么、薄壁、体积大且尺寸要求不严格、精度要求不高的陶瓷制品。注浆成型又分为石膏模铸成型、热压注浆成型和高压注浆成型。一般注浆成型特点典型产品：适宜任何中空的产品，从餐具到花瓶，从洁具到人偶。工艺优点：适于大批量，也适合小批量生产。可制造复杂的中空物体。工艺缺点：速度较慢，需大量手工劳动，精确度有限，大批量生产时，需要大批量模具，占用大量空间。压力辅助注浆成型传统注浆成型速度较慢，压力辅助注浆使用毛细孔更大的材料作为模具，模具不留开口，通过压力将水分从毛细孔挤出。工艺优点：速度相对较快，模具使用寿命长，需要较少的存储空间。工艺缺点：生产大尺寸产品时候，假设使用塑料模具那么较贵。压制成型又称为粉料成型,它是将含一定水分和添加剂的粉料在金属模具中用较高的压力压制成型。典型产品:异形盘子(如鱼形\花边)\零件\瓷砖等工艺优点：与可塑成型\注浆成型相比,因为所含的水分较少,烧制过程中收缩较少,尺寸精度高,易于自动化,这是一种低本钱,高产量的方法。所得产品强度较大.工艺缺点：模具磨损较大,产品尺寸有限。坯体枯燥：成型后的各种坯体，一般都含有较高的水分，没有足够的强度来承受搬运或再加工过程中的压力与振动。因此必须进行枯燥处理。同时，枯燥处理也能提高坯体吸附釉彩的能力。经过枯燥的坯体，还可以在烧结初期以较快的速度升温，从而缩短烧结周期，降低燃料消耗。枯燥方法:坯体枯燥有不同的方法，如对流枯燥、工频电枯燥、微波枯燥、远红外枯燥等。对流枯燥是利用热气体的对流作用，使坯体内水分蒸发而枯燥的方法。工频电枯燥是将电流通过坯体进行枯燥的方法。微波枯燥法是以微波辐射使水分子的运动发生摩擦而转化为热能使生坯枯燥的方法。远红外枯燥法是利用远红外辐射器发出的远红外线为坯体所吸收，直接转变为热能而使生坯枯燥的方法。生产中常常将几种枯燥方法综合起来取长补短，可以到达事半功倍的效果。坯体装饰坯胎成型后，为了到达更好的效果，需要对坯体进行装饰，设计师根据需求进行装饰，技法多种多样，包括有化装土装饰、划花、刻花、贴花、印花、剔花、镂空、雕塑、彩绘等。化装土装饰化装土装饰是指用上好的瓷土加工调和成泥浆，施于质地较粗糙或颜色较深的瓷器坯体外表，美化瓷器的—种装饰方法。化装土的颜色有灰色、浅灰色、白色等。施用化装土可使粗糙的坯体外表变得光滑、平整，坯体较深的颜色会被覆盖，釉层外观显得更加美观、光亮、柔和滋润。划花与刻花划花是在半干的器物坯体外表以竹、木、铁杆等工具浅浅划出线状花纹，然后施釉或直接入窑焙烧。刻花是在尚未干透的器物坯体外表使用铁刀等工具刻画出花纹，然后施釉或直接放入窑中熔烧。贴花贴花又称“模印贴花”或“塑贴花”，是将模印或捏塑的各种人物、动物、花卉，铺首等纹样的泥片用泥浆粘贴在已成型的器物坯体外表，然后施釉入窑焙烧。贴花纹样生动、逼真，具有较强的立体感，如唐代长沙窑瓷器就是贴花工艺的代表。印花印花是将有花纹的陶瓷质料的印具，在未干的器物坯体上印出花纹，或用有纹样的模子直接制坯，在坯体上留下花纹，然后入窑或施釉入窑进行烧制。剔花剔花是先在器物外表施釉或施化装土，并刻划出花纹，然后将花纹局部或化装土层剔去，露出胎体，而施化装土的局部会罩以透明釉。在器物烧成后，釉色、化装色与胎地色形成比照，花纹具有线浮雕感，装饰效果颇佳。剔花技法首先产生于北宋磁州窑，而后陆续被其他一些窑场采用。镂空镂空又可称为“镂雕”或“透雕”。在器物坯体未干时，将装饰花纹雕空，然后入窑或施釉后再入窑来烧制。镂空的纹样一般为简单的几何形图案。雕塑雕塑是将手捏或模制成的立体人物、动物、亭阙等密集而又有规律地粘贴在器物坯体上，然后直接或施釉后入窑烧制。彩绘彩绘是用毛笔蘸颜料在陶瓷器上绘制纹饰。彩绘瓷器有釉下彩绘和釉上彩绘之分，釉下彩绘是用颜料在坯体上绘画花纹，然后施釉入窑经高温烧成；釉上彩绘一般是将颜料画在施釉后高温烧过的器物釉面上，然后再入窑以600～900℃的低温烘烧。上釉上釉是将装饰完毕的坯胎外表上覆盖一层釉料。施釉的目的是在陶瓷坯体的外表上覆以适当厚度的硅酸质材料，并且在熔融后与坯体能密实地结合，这种类似玻璃质的保护层称之为釉。上釉的方法:〔1〕拓〔涂〕釉法是用笔或刷子蘸釉浆后直接涂于素胎之上；〔2〕吹釉法是用管筒根据需要，一端蒙上细纱，蘸釉浆后吹于胎体之上，屡次反复至均匀而成〔如前页图〕；〔3〕浸釉法一般是用于胎体外部施釉时，手持器坯浸入釉浆中轻轻上下拉动或左右转动，借坯体的吸水性让釉着附在坯胎上；〔4〕荡釉法是把釉浆注入器坯内，上下左右旋荡胎体，使釉浆均匀附于器坯内壁上。壶瓶、罐类容器常用此法制得；〔5〕轮釉法是将坯体放在旋轮上施釉，利用旋转产生的离心力使釉浆散甩到器坯内壁上。〔6〕静电施釉是将釉浆喷至一个不均匀的电场中，使原为中性粒子的釉料带有负电荷，随同压缩空气向带有正电荷的坯体移动，从而到达施釉的目的。〔7〕干法施釉目前包括干压施釉、釉纸施釉和流化床施釉。窑炉烧结：烧结也称烧成，是坯体瓷化的工艺过程，也是陶瓷制品工艺中最重要的一道工序。经成型、枯燥和施釉后的半成品，必须再经高温焙烧，坯体在高温下发生一系列物理化学变化，使原来由矿物原料组成的生坯，到达完全致密程度的瓷化状态，成为具有一定性能的陶瓷制品。陶瓷外表工艺一般包含三种：陶瓷彩釉、厚膜金属化处理、陶瓷丝网转印印刷陶瓷彩釉……厚膜金属化处理厚膜金属化处理能让两种材料结合起来，并且能发挥出它们各自的物理特性。导电线路、电阻器和电容器放在陶瓷基片上形成电路，可应用在那些不能使用标准玻璃纤维印刷电路板〔PCB〕的产品上。与其他常规玻璃纤维印刷电路板不同，陶瓷基片的显著优点是可适用于高温环境，另外，它们使用的是添加材料，而不是把材料蚀刻掉。陶瓷丝网转印印刷3.2玻璃材料及其工艺玻璃的主要成分是二氧化硅，玻璃质地硬且脆，是一种无色的透明材料，并可添加各种成分制成茶色玻璃、淡墨色玻璃、钴蓝色玻璃等。玻璃一般有两种分类方法，即按成分分类和按用途分类。按主要成分分类：玻璃按主要成分可以分为非氧化物玻璃和氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少，主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量，又分为：石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5％，其热膨胀系数低、耐高温、化学稳定性好、透紫外光和红外光、熔制温度高、粘度大、成型较难。石英玻璃多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。高硅氧玻璃的二氧化硅含量约96％，其性质与石英玻璃相似。钠钙玻璃以二氧化硅含量为主，还含有15％的氧化钠和16％的氧化钙，其本钱低廉、易成型，适宜大规模生产，其产量占实用玻璃的90％。钠钙玻璃可用于生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。铅硅酸盐玻璃主要成分有二氧化硅和氧化铅，具有独特的高折射率和高体积电阻，与金属有良好的浸润性，可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿图〔如图为JAZZ系列水晶餐具〕、火石光学玻璃等铝硅酸盐玻璃以二氧化硅和氧化铝为主要成分，软化变形温度高，用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。又称耐热玻璃或硬质玻璃，以氧化硅和氧化钡为主要成分，具有良好的耐热性和化学稳定性，硼硅酸盐玻璃创造于1912年，其商标名为Pyrex。它是第一种耐高温，有较好抗热冲击能力的玻璃材料〔如图硼硅酸盐玻璃材料制作的玻璃珠宝〕。硼硅酸盐玻璃可以用来制作咖啡壶、炉子、实验室用的玻璃器皿、吊灯〔如图耐热玻璃制作的吊灯〕及其它在高温环境中工作的设备。它抗酸和抗化学介质腐蚀的能力很强、热膨胀率很低，因此被用来制作天文望远镜的镜片和其它精密仪器。另外，硼硅酸盐玻璃还可以用作树脂的强化纤维。磷酸盐玻璃以五氧化二磷为主要成分，折射率低、色散低，用于光学仪器中。按用途分类：平板玻璃普通平板玻璃、磨光玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、轧花玻璃等容器玻璃啤酒瓶、饮料瓶、牛奶瓶、玻璃杯、保温瓶、钢化器皿等仪器、医疗玻璃仪器玻璃、温度计、玻璃管、医疗用玻璃等电真空玻璃灯泡壳、电子管、汽车灯、杀菌灯、水银灯等工艺美术玻璃刻花玻璃、宝石、玻璃球、光珠、各种装饰品和工艺品等光学玻璃镜头、反射镜、眼睛玻璃、保护镜、紫外线用玻璃等光纤玻璃芯、皮等建筑用玻璃玻璃砖、玻璃大理石、玻璃饰面砖、微珠、玻璃瓦等照明器具玻璃灯罩、信号灯、灯塔玻璃、感光玻璃、导电玻璃、反射性微珠、反射器等纤维泡沫玻璃玻璃纤维、玻璃丝、玻璃布、棉、钢化泡沫玻璃等特种玻璃具有特种用途的玻璃其它水面计、仪表盘、浮球等玻璃的根本性能有如下几方面：(一)强度玻璃抗拉强度较弱，抗压强度较强。玻璃和陶瓷一样，也是脆性材料。(二)硬度玻璃的硬度较高，比一般金属硬，不能用普通刀具进行切割。根据玻璃的硬度可以选择磨料、磨具和其它的加工方法。(三)光学特性玻璃是一种高度透明的物质。如普通平板玻璃，能透过可见光线的80～90%，紫外线大局部不能透过，但红外线较易通过。(四)电学性能常温下玻璃是电的不良导体。而温度升高时，玻璃的导电性迅速提高，熔融状态时变为良导体。(五)热性质玻璃是热的不良导体，一般承受不了温度的急剧变化。(六)化学稳定性玻璃的化学性质较稳定。玻璃的耐酸腐蚀性较高，而耐碱腐蚀性较差。玻璃长期受大气和雨水的侵蚀，会在外表产生磨损，失去外表的光泽。尤其一些光学玻璃仪器易受到周围介质的作用，破坏玻璃的透光性，在使用和保存中应加以注意。玻璃是一种硬且脆的透明非晶体材料，具有良好的抗风化、抗化学介质腐蚀〔氢氟酸、碱除外〕性。下面介绍几种常用的玻璃材料：1.平板玻璃是建筑玻璃中用量最大的一类，按外表状态可分为普通平板玻璃、磨光玻璃、磨砂玻璃、花纹玻璃等品种。2.平板玻璃还可以通过着色、外表处理、复合等工艺制成具有不同色彩和各种特殊性能的制品，如热反射玻璃、真空玻璃、镭射玻璃、中空玻璃、钢化玻璃、夹丝网玻璃、夹层玻璃、颜色玻璃、低辐射镀膜玻璃等。〔1〕热反射玻璃：热反射玻璃是一种在普通浮法玻璃外表覆上一层金属介质膜以降低太阳光产生的热量，具有较高的热反射能力又可以保持良好透光性的平板玻璃。热反射玻璃外表的金属介质膜具有银镜效果，因此热反射玻璃也称镜面玻璃。镀金属膜的热反射玻璃还有单向透像的作用，即白天能在室内看到室外景物，而室外看不到室内的景像,提供了更好的隐私保护。目前市面上的热反射玻璃有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等。〔2〕真空玻璃：真空玻璃是运用了保温瓶的原理，在两片平行放置的玻璃板之间形成特定空间，对空间抽真空从而形成真空层，杜绝了气体的热传递，提高隔热效果。真空玻璃可用于公寓、饭店、医院及冰柜的观察窗等，真空窗户有很高的实用性。酷暑，室外高温无法“钻”入室内；严冬，房内的暖气不会逸出，称得上是抵御炎暑、寒冷侵袭的“忠诚卫士”，而且没有空调所带来的种种弊端。〔3〕镭射玻璃：镭射玻璃是在玻璃或透明有机涤纶薄膜上涂敷一层感光层，利用激光在层上刻划出任意的几何光栅或全息光栅，镀上铝或银后涂上保护漆。它在光线照射下，能形成衍射的彩色光谱，而且随着光线的入射角或人眼观察角的改变而呈现出变幻多端的迷人图案，它的使用寿命可达50年。〔4〕中空玻璃：中空玻璃是将两片以上的平板玻璃用铝制空心边框框住，用胶结或焊接密封，中间形成自由空间，并充以枯燥空气。它具有隔热、隔音、防霜、防结露等优良性能，能在零下25℃到零下40℃条件下正常使用，是现代不可缺少的门窗构件，也是新兴的透明墙体材料。目前的建筑节能已引起广泛重视，建筑物门窗的保温隔热是建筑节能的重要环节，今后中空玻璃的使用将越来越广泛。〔5〕夹丝玻璃：夹丝玻璃也称防火玻璃或钢丝玻璃,通常是指采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗击性能的平板玻璃。和普通玻璃相比,夹丝玻璃不仅增加了强度,而且由于内嵌铁线网的特殊内部结构,在玻璃遭受冲击或温度剧变时,其外型仍能保持破而不缺,裂而不散,大大降低了玻璃碎片四处飞溅伤人的风险。此外，在遭遇火灾蔓延,夹丝玻璃自身受热炸裂时,仍能保持固定状态,起到隔绝火势的作用，夹丝玻璃素来被当作低本钱的防火玻璃使用。夹丝玻璃通常应用于天窗、天棚顶盖、易受震动的门窗以及防火区和防烟壁等。〔6〕钢化玻璃：钢化玻璃是指普通退火玻璃先切割成要求尺寸后，加热至接近的软化点，再进行快速均匀的冷却而得到的玻璃。钢化处理后抗冲击强度是普通玻璃的5倍以上，抗弯强度是普通玻璃的4倍。钢化玻璃有良好的热稳定性。钢化玻璃能承受的温度差为250～320℃，而普通玻璃只能承受70～100℃的温差。钢化玻璃被加热到200℃后，投入到水中不会破碎。钢化玻璃由于特殊原因破坏时，形成无棱角的小碎片，能防止或大大减轻对人体的伤害。钢化玻璃应用于一切室内恒温、恒湿、幽静舒适的商用和民用建筑。〔7〕防弹防盗：防弹防盗玻璃由多片不同厚度的透明浮法玻璃和多片PVB胶片科学地组合而成。由于玻璃和PVB胶片粘合得非常牢固，且玻璃具有较高的硬度而PVB胶片具有良好的韧性，当子弹接触到玻璃，它的冲击能量被削弱到很低甚至为零的程度，不能穿透。同样，金属的撞击也只能将玻璃击碎而不能穿透，因此起到防弹防盗的效果。各单片玻璃的厚度和成品玻璃的总厚度视使用场所而定。防弹防盗玻璃可用作军事防御、银行柜台的护卫玻璃、珠宝玉器、金银手饰等贵重物品展示柜以及其它特定的工作、生活场所。〔8〕夹层玻璃：夹层玻璃是在两片或多片玻璃之间夹入PVB胶片或灌入液态胶水压合、固化而成的复合结构玻璃。当受到外界破坏时，两边的玻璃碎片仍粘附在胶层上，防止了碎片飞溅对人体的伤害或对物体的损坏。夹层玻璃非常适用于特别注重玻璃抗打击平安性能的领域：如商店的橱窗、阳台、楼梯护栏、天花板、银行柜台等。〔10〕低辐射镀膜玻璃：低辐射镀膜玻璃是指外表镀上拥有极低外表辐射率的金属或其它化合物组成的多层膜层的玻璃。普通玻璃的外表辐射率在0.84左右，低辐射镀膜玻璃玻璃的外表辐射率在0.25以下〔如图4-40〕。这种不到头发丝百分之一厚度的低辐射膜层对远红外热辐射的反射率很高，能将80%以上的远红外热辐射反射回去，而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12%左右，所以低辐射镀膜玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，可以像一面热反射镜一样，将绝大局部反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用。低辐射镀膜玻璃的可见光反射率一般在11%以下，与普通白玻相近，低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率，可防止造成反射光污染。〔11〕智能调光玻璃智能调光玻璃是由一层透明玻璃和一层上层玻璃组成，中间有一层液晶胶片层。在胶片上通电流来刺激液晶，使它们自身有序的排列，玻璃就变得透明。当电流被切断，液晶也就被释放，光线被打乱到各个方向，玻璃也就变的不再透明。只要拨动开关，这种材料就可以从不透明变成透明——现在你可以看的一清二楚，一会它又变得朦胧了。智能调光玻璃可以取代传统窗户、墙壁和遮帘，用作室内外的隔断，并且可以改变民用和办公环境，现已广泛应用于高档办公室、商业、住宅、机房、汽车以及航天等领域。〔12〕感光玻璃感光玻璃是一种含金、银、铜、钯等感光化合物和铈、铯等增感剂能经感光而显色的玻璃。在这种玻璃上覆盖一张能局部遮隔短波射线〔如紫外线、X射线等〕的底片，用弧光灯或水银灯等进行照射产生的短波射线能使玻璃中的金属离子复原成原子，再经热处理使金属原子凝集成胶体粒子，同时在光的散射下，金属胶体粒子显现出各种美丽颜色的影像，而未受到照射的局部仍透明无色。感光玻璃颜色有蓝、黄、橙、桃红和深红等，鲜艳而经久不变。通常用于艺术制品、日用器皿和建筑装饰等方面。〔13〕导电膜玻璃导电膜玻璃是将普通玻璃加热，然后在其外表热喷易气化的物质〔四氯化锡〕。四氯化锡在高温下分解为锡和氧化锡，在玻璃外表上就附着了一层锡和氧化锡薄膜，从而具有导电性。导电膜玻璃的主要用途：把发光材料涂在玻璃的导电膜上，电极通电后发光材料就可发出均匀的光，如将一局部腐蚀掉，就能作为显示器的材料。电子表、比赛场上的记分牌等都是由两片导电膜玻璃组成一个盒子，内放液晶，在上面按数字要求引出不同的线，每条线上引出一个头，由一块集成块控制，就可显示数字。导电膜玻璃用作飞机、船只驾驶窗的窗玻璃。在海上，当气温降低，玻璃上易结露变模糊，影响驾驶员的视线，用导电膜玻璃作为窗玻璃，并在上面装一热敏电阻，通过一个控制盒来控制电路的通断，从而调节玻璃外表的温度，当外面温度偏低时，电源可以自动接通并加热，这样玻璃外表就不易结露。〔14〕冰裂玻璃通常冰裂玻璃有夹胶，灌浆，打胶这3种制作方式。其中夹胶最好，灌浆次之。常见冰裂玻璃的厚度规格为4+4+4，5+5+5，8+5+8。就是有三层玻璃组合而成的。4+4+4就是12毫米的。如果前后两面玻璃还要钢化的，那么会更贵一些。“冰裂纹”玻璃中间为钢化玻璃，钢化玻璃击碎后碎片的大小取决于玻璃钢化的用时以及强度，玻璃钢化的时间越长或者强度越大，击碎后碎片的大小就越小，反之玻璃钢化的时间越短或者强度越低，击碎后碎片的大小就越大，订做“冰裂纹”的玻璃时应注意这点。〔二〕器皿玻璃器皿玻璃包括啤酒瓶、酒瓶、清凉饮料瓶、牛奶瓶、食品瓶、调味料瓶(如图)、耐酸瓶、药瓶、化装品瓶、玻璃杯(如图)、保温瓶、钢化器皿等。器皿玻璃具有清洁卫生、美观、透明、化学稳定性高、不透气、易于密封、保持盛装物品性质不变、可以屡次周转使用、原料丰富、价格低廉等一系列优点，成为食品、医药、化学工业广泛采用的包装材料。玻璃瓶罐的主要缺点是机械强度低、易破损和盛装单位物品的重量大。玻璃成型：〔一〕平板玻璃成型工艺平板玻璃成型方法主要有：垂直法、浮法、拉制法、压延法等。〔二〕热弯玻璃热弯玻璃就是将玻璃自身滑落成型。将玻璃放在高温成型模具上，加热到一定630度左右，玻璃变得柔软容易成型，待其自然冷却后就会形成形状。典型产品：碗碟、杂志架、桌椅、桌面用具。工艺优点：适用于大多数玻璃片；玻璃片材可以在一次操作中形成独特的立体形态。工艺缺点：加工缓慢，如果技术不熟练容易出错。〔三〕薄壁中空玻璃制品的成型工艺工业革命以前空心玻璃的成型方法主要是手工成型，到19世纪末随着技术的开展进入了半机械化时期，近几十年来又由机械化进展为成型过程的自动化，使空心玻璃的产量和质量有了大幅度的提高。〔1〕手工成型：手工成型到目前为止仍不失为一个重要的成型方法，大多用于生产高级器皿、艺术玻璃以及形状复杂需求量不大的制品。手工成型主要有吹制、压制、拉制和自由成型等。典型产品：任何形式的餐具或雕塑。工艺优点：可创造自由的形态；适于形态复杂的艺术创作；可进行单件、小批量、大批量的生产。工艺缺点：消耗人工，因此较为昂贵；需要熟练的技巧。〔2〕机器重吹法吹制成型用重吹法制造产品需要将原料混和加温至1550摄氏度左右，熔化后的玻璃就像一节一节的香肠〔俗称玻璃膏球〕被挤出，并垂落到加工机器中。在这个阶段，空气注入瓶子，使瓶子局部成型，其中也包括瓶颈。将半成型的瓶子旋转180度，这时将空气再次注入模具，将玻璃加工成最终形态。最后，翻开不同局部的模具，将玻璃瓶放在传送带上，送入退火炉上消除玻璃的张力。典型产品：适合生产窄颈的化学容器、酒瓶、油瓶等。加工尺寸：产品高度一般不高于300cm。工艺优点：该工艺几乎适合所有玻璃；生产速度快；批量大的时候单件价格低。工艺缺点：设备投资高，需要很大的生产空间。仅限于生产形态简单的薄壁中空玻璃产品。外表会有合模线。为玻璃添加颜色会比较昂贵。〔3〕机器压吹法吹制成型先将玻璃黏料压制成雏形型块，再将压缩气体吹入热熔融的玻璃型块中，吹胀使之成为中空制品。这样的加工方法用于加工瓶、罐等形状的器皿。吹制成型适合大规模生产。典型产品：适合生产宽颈的容器等。加工尺寸：产品高度一般不高于300cm。工艺优点：该工艺几乎适合所有玻璃；生产速度快；批量大的时候单件价格低。工艺缺点：设备投资高，需要极高产量才能降低价格。仅限于生产形态简单的薄壁中空玻璃产品。外表会有合模线。为玻璃添加颜色会比较昂贵。〔4〕玻璃管拉丝模塑玻璃管拉丝模塑就是将柔软的可塑玻璃推压成型。将玻璃管夹在缓慢旋转的机床上，通过喷灯对特定区域加热，然后将玻璃管推入木质模具中，最后按需要保存开口或者旋转封闭产品的末端。典型产品：实验室仪器、包装容器、温度计等。加工尺寸：受工人技术和车床的限制。工艺优点：由于是半手工半机械加工，工艺过程灵活；批量生产时，产品个体会有所不同；对试验性和概念产品而言，比较经济；可加工复杂形态；在生产前，无需昂贵的模具投资。工艺缺点：一般只限于加工硼硅盐酸玻璃；对大批量而言，并不经济。〔四〕碟盘状制品成型〔压制〕除了热弯玻璃法可以制造碟盘制品之外，更典型、更快速的制作玻璃碟盘的工艺是压制成型。压制成型一般用于加工容易脱模的造型，如较为扁平的盘碟和形状规整的玻璃砖。压制成型又分为手工压制和机械压制两种。手工压制是半机械化的成型方法，主要是由实心铁杆挑料、经剪料后，将玻璃滴落入铁模中，最后靠冲头的挤压力在模具中成型。机械压制法与人工压制法的区别在于机械压制法采用滴料供料和自动压机成型。典型产品：扁平状的餐具。工艺优点：工艺简单，尺寸准确，制造速度快，制品内外外表都可带有花纹〔立体无色的压花〕，不像吹制玻璃只能在外外表制作花纹。工艺缺点：压制品外表有模缝、不光滑。压制法不能用于生产内腔上小下大、薄长的空心制品。不适合制造有颜色图案的产品；不适合制造过于薄壁的产品；不适合制造玻璃容器。与吹制相比，压制的设备费用更高。〔五〕其他工艺窑烧玻璃：把浮法玻璃放到不易熔化的模具上，以此来产生褶皱和花纹。由于可以产生大范围的外表效果，窑烧玻璃正成为当代建筑和内部装潢中越来越普遍使用的材料。根据所需纹理和效果的不同，普通的浮法玻璃可以放置在陶瓷、沙、石膏或者混凝土制的模具上。加热以后，玻璃就获得了模具的纹理和形状，然后再慢慢冷却和退火。由于玻璃的厚度和大小存在差异，这一过程大概需要12小时到1周的时间。玻璃后期加工：〔一〕玻璃的热处理玻璃制品在生产中，由于要经受剧烈和不均匀的温度变化，导致制品内部产生热应力。结构变化的不均匀及热应力的存在会降低制品的强度和热稳定性，很可能在成型后的冷却、存放和机械加工过程中自行破裂；制品内部结构变化的不均匀性，又可能造成玻璃制品光学性质的不均匀。因此，玻璃制品成型后，一般都要经过热处理。玻璃制品的热处理，一般包括退火和淬火两种工艺。〔二〕玻璃的二次加工成型后的玻璃制品，除极少数能直接符合要求外〔如瓶罐等〕，大多数还需进一步加工，以得到符合要求的制品。经过二次加工可以改善玻璃制品的外表性质、外观质量和外观效果。玻璃制品的二次加工可分为冷加工和热加工。冷加工是指在常温下通过机械方法来改变玻璃制品的外形和外表状态所进行的工艺过程。冷加工的根本方法包括研磨、抛光、切割、磨边、喷砂、钻孔和刻花等。〔1〕研磨：研磨是为了磨除玻璃制品的外表缺陷或成形后残存的凸出局部，使制品获得所要求的形状、尺寸和平整度。〔2〕抛光：抛光是用抛光材料消除玻璃外表在研磨后仍残存的凹凸层和裂纹，以获得光滑、平整的外表。〔3〕切割：切割是用金刚石或硬质合金刀具划割玻璃外表并使之在划痕处断开的加工过程。〔4〕磨边：磨边是磨除玻璃边缘棱角和粗糙截面的方法。〔5〕喷砂：喷砂是通过喷枪用压缩空气将磨料喷射到玻璃外表以形成花纹图案或文字的加工方法。〔6〕钻孔：钻孔是利用硬质合金钻头、钻石钻头或超声波等方法对玻璃制品进行打孔。〔7〕刻花：刻花是用砂轮等工具在玻璃制品外表刻磨图案的加工方法。有很多形状复杂和要求特殊的玻璃制品，需要通过热加工进行最后成型。此外，热加工还用来改善制品的性能和外观质量。热加工的方法主要包括：火焰切割、火抛光、钻孔、锋利边缘的烧口、灯烧等。灯烧更多地被用作进行小批量玻璃加工。在一般的手工造型步骤之前，还包含一个局部加热过程。因为火焰可以对准特定的局部，玻璃制造者能够进行精确控制，而这一点在吹制加工中是很难做到的。这种工艺适合科学仪器、装饰用雕像、温度计、油酱瓶、珠子、花卉装饰等的生产。玻璃外表处理工艺包括玻璃制品光滑面与散光面的形成〔如器皿玻璃的化学刻蚀、灯泡的毛蚀、玻璃化学抛光等〕、外表着色和外表涂层〔如镜子镀银、外表导电〕等等。〔一〕玻璃彩饰玻璃彩饰是利用彩色釉料对玻璃制品进行装饰的过程。常见的彩饰方法有：描绘、喷花、贴花和印花等。彩饰方法可单独采用，也可组合采用。描绘是按图案设计要求用笔将釉料涂绘在制品外表。喷花是将图案把戏制成镂空型版紧贴在制品外表，用喷枪将釉料喷到制品上。贴花是先用彩色釉料将图案印刷在特殊纸上或薄膜上制成花纸，然后将花纸贴到制品外表。印花是采用丝网印刷方式用釉料将花纹图案印在制品外表。所有玻璃制品彩饰后都需要进行彩烧，才能使釉料牢固的熔附在玻璃外表，并使色釉平滑、光亮、鲜艳，且经久耐用。〔二〕玻璃蚀刻玻璃蚀刻是一种利用氢氟酸的腐蚀作用，使玻璃获得不透明毛面的方法。工艺的步骤是首先在玻璃外表涂覆石蜡、松节油等作为保护层并在其上刻绘图案，再用氢氟酸溶液腐蚀刻绘所露出的局部。蚀刻程度可通过调节酸液浓度和腐蚀所用的时间来控制，蚀刻完毕后除去保护层就可以到达效果了。这种方法一般多用于玻璃仪器的刻度和标字，玻璃器皿和平板玻璃的装饰等。〔三〕玻璃镀银玻璃镀银会产生一种镜面反光效果。制作的工艺是先将玻璃吹入一个模具来制作外形，然后再将它放到另一个模具中，来制作内部形状。而后将硝酸银溶液经玻璃物品被切开的小口倒入内腔。经过几分钟，镀银会沉淀到玻璃的外表，然后把溶液倒掉。一旦这种镀银覆盖物干了，还会继续暴露在空气中逐渐被腐蚀掉。为了防止这种情况发生，就用胶水将一层镜面用薄膜粘在最外面，形成一层密封膜。〔四〕装饰薄膜塑性薄膜可以改变橱窗及建筑玻璃的外观。这种薄膜可以使用酸蚀刻来刻绘图案，也可着色或制成镜面效果。从不同的角度看，有时会非常清楚，有时又会产生朦胧的效果。这种薄膜产品最主要的优点是它们既可以增添玻璃上的装饰，也可去除玻璃上的装饰或是根据需要进行隔断。薄膜可以直接在现场进行安装，也可以随时移除或是更换。因外形可随意切割成型，设计师的才能得以自由发挥。这种薄膜产品并不只局限于装饰性应用，也用于建筑物上采集太阳热能，它还具有防碎裂功能。主要应用在橱窗、办公隔断、家具、门等的制作上。3.3产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子Galactica水果盘Levy这个为Gaia&Gino设计的陶制水果盘的创意来自于天空中的星座，创造出一种空灵感和体积感。这个盘子先由模具成型，然后按照图案手工挖洞。Lery追求让这个水果盘呈现出一种建筑上的空间感，试想将其放大或许会是一个十分梦幻的公共空间。他采用了3D印花等工艺，和法国一家陶瓷花瓶公司共同生产了这一无缝陶制水果盘。TonfiskOma柠檬榨汁机这是由JenniOjala和SusannaHoikkala设计的榨汁机，它不仅简单大方，而且实用方便，使用时只需将切好的半个柠檬在榨汁机中一转，便可从漏嘴中倒出柠檬汁。陶瓷材料对酸、碱的抗蚀能力也是设计师在设计过程中考虑的重要因素。TonfiskOma设计的成功在于合理选择了材料以及外形的亲切可爱，即使你不需要这样的榨汁机，买一个摆在家中也会让你心情愉悦。选材理由：1.陶瓷材料不易被油污，易清洁2.陶瓷材料抗酸性、抗碱性较强3.成型工艺简单、本钱低“温暖”茶具这套茶具套装系列是由陶瓷和橡木组成。它与传统茶壶不同的是，利用加工成薄片状的木板如同手镯一般巧妙地包裹住壶体下端，取代了一成不变的壶把手，同样起到拿取功用和保暖效果。壶口厚实的软木塞令人感觉与自然更为亲近，质朴而憨厚，与朋友对饮时，会从心里感觉充满温情。“温暖”茶具采用的材质较轻便，木环装卸随意，陶瓷主体可供微波炉、洗碗机和烤箱使用，木质局部可任选桃木或橡木制成。选材理由：1.陶瓷材料用作茶具易于清洁，且耐高温的特性可用于加热食品。2.造型简单大方，陶瓷成型工艺本钱低。3.陶瓷与木材的材质比照获得新的质感体验。海绵花瓶〔工艺上的创新〕这款海绵花瓶表达了一种现代创意，它实际上是设计师将陶浆完全浸透入海绵，接着用手指随意捅出放插花容器的小孔，然后在瓷窑中进行烧制而完成的。海绵在高温下化为灰烬，只剩下酷似海绵的陶瓷海绵胎体。把陶土制成的管状的花托放入陶瓷海绵胎体的孔中，就得到了这款新奇别致、现代前卫的花瓶。选材理由：1.陶瓷制品在粗坯状态时可塑性好。2.陶瓷材料耐高温，同海绵一起烧制会得到陶瓷海绵胎体。3.成型工艺简单，本钱较低。Mistic大烛台和花瓶这个产品是用硅酸硼玻璃管做成这个具有未来风格的东西。最终这个透明的，将烛台和花瓶融合一起的产品获得了2006DesignPlusAward。SnobGlassCollectionArikLevy为Gaia&Gino设计的这一系列吹制而成的玻璃制品是在波兰生产的。虽采用了传统的工艺，但是从技术上讲，这只是关于线性的紧张度，并不苛求精确的形式，所以造型的发挥较大〔如图4-69〕。选材理由：1.玻璃材质晶莹剔透、空间感强2.玻璃的透光、透明性好，抗污性强，易清洁3.生产工艺简单，本钱低相关小知识青瓷冰裂纹青瓷在烧制过程中，坯釉会发生较大收缩，古人巧妙地利用坯釉收缩系数不同的特性，创造了裂纹釉。宋朝五大名窑之一的哥窑就是以烧制纹片釉著称，其中冰裂纹被视为瓷中珍品。古代青瓷冰裂纹是南宋迁都临安〔今杭州〕后专为宫廷烧制的御用瓷，制作工艺异常复杂，需近百道工序，这个工艺已失传一千多年。为恢复失传千年的龙泉青瓷冰裂纹艺术，在无史料记载的情况下，青瓷艺人历经无数次的试验和摸索，终于烧制成功如冰破裂立体感非常强的冰裂纹，并荣获国家创造专利，中央电视台作过专题采访。体验青瓷冰裂纹作品的出窑过程，真是一次美的享受，当窑温降至100℃左右，窑门徐徐拉开，只听见窑内噼噼啪啪响成一片，取出一件瓷品，未见任何裂纹痕迹，须臾，随着一声声清脆的炸裂声，令人惊奇的现象出现了，就像在暗房冲洗照片的显影效果一样，似万花筒花卉的奇异纹片渐渐显露，简直令人不可思议。第四章塑料橡胶及其工艺 4.1塑料概述 4.2塑料的一般性质 4.3塑料制品的缺陷4.4塑料的分类以及常见塑料4.5塑料成型工艺4.6塑料后期工艺4.7橡胶及其工艺4.1塑料概述在20世纪初，人类历史上第一个合成树脂——酚醛树脂在美国诞生，并实现了工业化生产，从此拉开了塑料工业开展的序幕。塑料在工业上的定义是：一类以合成树脂为根本成分，参加一定量不同添加剂的混合物，它在一定温度、压力和时间下能制成规定形状和尺寸且具有一定功能的制品。塑料相比金属等传统材料而言，具有极大的可塑性，几乎能实现所有的造型，极大地丰富了人们的视觉体验。塑料在第二次世界大战后获得迅速的开展。其主要原因是塑料原料广泛，性能优良，加工成型方便，具有装饰性和现代质感。而且，塑料的品种繁多，价格比较低廉，在仪器、仪表、家用电器、医疗器械、交通运输、农业轻工、包装日用杂货乃至生活领域的各个方面都得到广泛的应用。在工业设计中，合理使用塑料可制造出形式与功能兼备的产品。例如，假设设计的零部件是用于化工设备，那么可选用聚四氟乙烯、氯化聚醚等耐腐蚀性极好的材料；假设对于要求足够强度、刚性、耐冲击性、耐震性以及良好外观的汽车保险杠那么可选用聚丙烯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯等具有高刚性、高耐冲击性、可焊接，有良好外表光泽的材料。近年来，塑料工业开展迅速，要适应这种材料的开展趋势，设计人员有必要熟练掌握塑料的性能和用途，在设计过程中合理利用它们。4.2塑料的一般性质〔一〕塑料的一般性质塑料品种繁多，性质差异较大，总的来说具有以下一些根本特性：1．质量轻、强度高塑料的密度约为钢的1/6，铝的1/2。由于质量轻，塑料的比强度〔按材料单位重量计算的强度〕较高，不亚于一般金属。质轻对于减轻机械设备的重量非常有利，特别是对于那些要求全面减轻自重的车辆、船舶、飞机、火箭、导弹、人造卫星和其它尖端设备来说，更具有重要意义。日常生活中塑料特别适合制造轻巧的日用品和家用电器零件，如下图为生活中常见的塑料用品，它们都具有质轻且强度高的特点。2．较好的化学稳定性 塑料一般都有较好的化学稳定性，对酸碱等化学药物具有良好的抗腐蚀性能。例如，聚四氟乙烯能耐各种酸碱的侵蚀，甚至在能溶解黄金的“王水”中煮沸时，仍不受影响。3．优异的电气绝缘性几乎所有的塑料都具有优越的电绝缘性、极小的介质损耗以及优良的耐电弧特性。它们可以与陶瓷、橡胶等绝缘材料相媲美，在电器、电机、无线电和电子工业上应用塑料具有独特的意义。塑料被广泛地用来制造电绝缘材料、绝热保温材料以及隔音吸音材料。如图为“CA”螺丝刀，其手柄材料采用了乙酸酯纤维素塑料，可以很好地绝缘。4．优良的耐磨性、减摩性和自润滑性塑料的硬度比金属低，但是塑料的摩擦、耐磨损性能却远远优于金属。塑料的磨擦系数较低，同时许多塑料本身就具有润滑性，如聚四氟乙烯、尼龙等。5．良好的消声性和吸震性采用塑料制成的传动磨擦零件，可以减少噪音，降低振动，提高运转速度。例如采用塑料齿轮可提高其运转稳定性，并能减少噪音，改善了劳动环境。6．优异的光学性能塑料的折光率较高，并且具有很好的光泽。不加填充剂的塑料大都可以制成透光性良好的制品，如有机玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯等制成的产品都有晶莹透明的效果。目前，这些塑料已广泛地被用来制造玻璃窗、罩壳、透明薄膜以及光导纤维材料。7．多种防护性能塑料的耐蚀性、绝缘性等，皆表达出塑料对其它物质的防护性。此外塑料还具有防水、防潮、防辐射、防震等多种防护性能，被广泛地用来制造食品、化工、航天、原子能工业的包装材料和防护材料。如图6-8为果冻瓦片，这些五颜六色、半透明的软制瓦片由聚氨酯胶凝体制成，可以起到防护和装饰的作用。4.3塑料制品的缺陷塑料虽然具有上述的优良性能，但也存在许多缺乏之处。在使用塑料时，还必须考虑以下几个问题：1．塑料性质随外部条件变化的问题塑料的力学性质随外部条件而改变，例如塑料只要长时间保持拉力负荷，即使在很低的负荷下，塑料制品也会慢慢地产生变形，以致逐渐破坏。这种现象称为“蠕变”。另外在连续承受交变负荷的使用场合，即使材料处于低应力状态，也容易发热。设计师需要根据实际使用环境，确定是否选择塑料材料。2．塑料的老化问题塑料制品在使用过程中，由于受到氧、热、紫外光线、机械力、水蒸气以及微生物等因素的作用，逐渐失去弹性，出现龟〔jun〕裂、变硬变脆或发粘软化、失去光泽或变色、物理机械性能变差等现象称为塑料的老化。塑料与金属及工业陶瓷相比更容易老化。一般可以通过外表防护、改良塑料的结构、参加防老化剂这几种方法延缓塑料的老化。3．塑料的耐腐蚀问题塑料放置在自然界中不生锈，无外观变化，但完全抗强酸、强碱、无机化学药品、有机化学药品、溶剂类腐蚀的塑料仍然很少。被腐蚀后的塑料一般重量增加，体积膨胀、强度下降。4．塑料的带电问题塑料有摩擦带电的现象，特别在枯燥的冬季，塑料制品更易吸附尘埃、。所以，用塑料制作的椅子坐板或靠背易使化纤衣料纤维脱落。5．塑料的降解与环境问题设计塑料产品时要注意材料的回收和降解，以保护生态环境。4.4塑料的分类以及常见的塑料第一是按树脂受热时的行为分：热塑性塑料加热时变软以至熔融流动，冷却时凝固变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行，工艺上具有屡次重复加工性。热固性塑料在第一次加热时可以软化流动，加热到一定的温度时产生化学反响，交联固化而变硬，其过程是不可逆的，再次加热已不能变软，工艺上不具备重复加工性。第二是按塑料使用范围分：按性能特点和应用范围，可大致将现有的塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三大类。但要注意的是这种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化〔也叫优质化〕技术的进步，通过改性或合金化的通用塑料，已可以在某些领域替代工程塑料。〔1〕通用塑料：是指产量大、应用范围广泛、价格低、综合性能较好但力学性能一般的一类塑料。主要用于非结构材料。〔2〕工程塑料：是指物理力学性能及热性能好，能在较宽的温度范围和苛刻的物理、化学环境下使用的塑料。价格较昂贵，性能优异，可作为结构材料。工程塑料用途范围相对狭窄，一般都是按某些特殊用途生产一定批量的材料。但随科技的开展，当今工业部门和工程对工程塑料的需求量迅速增长，推进了工程塑料的工业化进程。工程塑料一般分为通用工程塑料和特种工程塑料两种。以下先介绍10种通用塑料：〔一〕聚乙烯〔PE〕1．特性概述聚乙烯是由单体乙烯聚合而成的聚合物，乙烯单体通过石油裂解得到，属于热塑性塑料，易于加工成型。聚乙烯按密度不同可分为四个品种：低密度聚乙烯〔LDPE〕、高密度聚乙烯〔HDPE〕、线形低密度聚乙烯〔LLDPE〕、超高分子量聚乙烯〔UHMWPE〕。聚乙烯产量自20世纪60年代以来一直占塑料产量首位，其主要性能如下：〔1〕为乳白色蜡状半透明材料,比水轻、易燃、无味、无毒；〔2〕机械强度不高，但抗冲击性能好，是一种典型的软而韧的聚合物材料；〔3〕有良好的化学稳定性，在常温下各种酸、碱对其不起作用；〔4〕耐热性不好，热变形温度在塑料材料中很低，但耐低温性好；〔5〕有十分优异的电绝缘性，能做高压绝缘材料。2．主要用途〔1〕低密度聚乙烯常应用于制造家具、玩具、家用电器和高透明塑料薄膜、塑料瓶〔最常见如垃圾袋〕等；〔2〕高密度聚乙烯常应用于制造农药喷雾器的气室、摩托车的链条护罩板、汽车油箱等；〔3〕可作为化工设备与贮槽的耐腐蚀涂层衬里，以代替铜和不锈钢；〔4〕可作电线护套层、电缆绝缘护套等。聚乙烯在产品中的应用实例：如图为西班牙的聚乙烯公共桌椅。产品特点：这套桌椅以独具意趣的雕塑感塑料造型美化了公共空间，选择聚乙烯为材料是由于它可附着丰富的颜色并具超强的抗打击韧性、抗酸腐蚀性，这些特性对于制造公共桌椅具有重要意义。〔二〕聚氯乙烯〔PVC〕1．特性概述聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂作用下，或在光、热作用下聚合而成的聚合物，属于热塑性塑料，是最早工业化生产的塑料品种之一，目前产量仅次于聚乙烯，位居第二，但其密度、强度、刚度、硬度均高于聚乙烯。按参加增塑剂用量，聚氯乙烯可分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。其主要性能如下：〔1〕软质聚氯乙烯坚韧柔软、具有弹性体性质；硬质聚氯乙烯强度、刚度、硬度较高，韧性较差，冲击强度很低。聚氯乙烯是脆性材料，冲击强度强烈地依赖于温度，低温下韧性差；〔2〕能耐大多数酸〔除浓硫酸、浓硝酸对它有伤害外〕、碱、许多有机溶剂和无机盐溶液，适合制作防腐材料；〔3〕热稳定性很差，对光敏感，耐热性能也不高；〔4〕电性能比较好，一般仅适合用于低频绝缘材料；〔5〕工艺特性：①聚氯乙烯的熔融温度比分解温度高，所以加工过程中必须参加热稳定剂以防止其加工时分解；②聚氯乙烯着色容易；〔6〕考前须知：单体氯乙烯含有毒物质，这些物质遇水、酸、碱、酒精、油脂等便会溶出，从而污染食品，人们食用显然是不平安的，在产品设计中要充分注意。2．主要用途聚氯乙烯的应用极为广泛，从建筑到日常生活领域，均有它的制品：〔1〕建筑领域：是聚氯乙烯最主要的应用领域，可制成各种管材、板材，还可制作窗户、楼梯扶手、窗帘、壁纸、百叶窗等。〔2〕电子电器产品领域：制作家用电器外壳；用做电器绝缘材料和电线的绝缘层，目前几乎完全代替了橡胶，但要注意由于聚氯乙烯不耐高温，故一般只适于作为室内电灯线、播送线和电缆的衬套，不宜用于电铬铁、电熨斗和电炉等产生高温的电器用具。〔3〕日用品领域：可制作颜色多样、质地柔软、富有弹性、具有皮革光泽的人造革，可广泛用作防雨布和旅行包、各种皮箱、皮衣、手套材料；制作办公用品、家具等；〔4〕大量用于车辆、飞机、船舶的内装饰及其座椅面料等；〔5〕可做中空包装和薄膜。〔三〕聚丙烯〔PP〕1．特性概述聚丙烯是以丙烯为单体，经过多种工艺方法聚合制得的高聚物，通常为白色、易燃的蜡状物，属于热塑性塑料。聚丙烯目前已成为开展速度最快的塑料品种之一，其产量仅次于聚乙烯与聚氯乙烯，居第三位。其主要性能如下：〔1〕相对密度小，是塑料中除4-甲基-1-戊烯之外最轻的材料，价格在树脂中最低，光泽性好，着色性好；〔2〕机械强度、刚度、硬度在通用塑料中较高，具有优良的抗弯曲疲劳性；〔3〕耐化学腐蚀性能优异；〔4〕耐热性能良好〔可以加热至150ºC不变形〕，是很好的绝热保温材料，但低温脆性大；〔5〕具有优异的电绝缘性；〔6〕耐候性差，易老化；〔7〕工艺特性：加工性能好，可采用多种工艺加工成型。2．主要用途〔1〕包装领域：聚丙烯薄膜、纺织袋和注塑、吹塑制品是重要的包装产品，广泛用于食品、烟草、纺织品、医疗用品、运输、日用品的包装上。聚丙烯中空包装制品的透明性、力学性能和混气阻隔性良好；〔2〕汽车领域：在汽车中使用的塑料品种多样，主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等，而聚丙烯的使用量占第一位，其中80%-85%为注塑制品。聚丙烯用于制造汽车的内、外装件，如方向盘、座椅靠背、行李架、窗框和灯罩等；〔3〕电器和电子领域：用于制作各种家用电器外壳、电器设备零件；〔4〕建筑领域：用于制造模板、饮水管、暖气管等；〔5〕用于制作塑料家具、玩具、餐具、灯具等具；〔6〕用于制作新兴的纺织品聚丙烯无纺布。聚丙烯无纺布应用于室内装饰品〔桌布、窗帘等〕，医疗用品〔手术衣，口罩等〕，还可以制成衣服、毯子、蚊帐、运动用品、滤布、防水布等。〔四〕聚苯乙烯〔PS〕1．特性概述聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合，品种包括通用型聚苯乙烯和可发性聚苯乙烯〔聚苯乙烯泡沫〕。聚苯乙烯本钱较低，是应用极广的热塑性塑料之一，其主要性能如下：〔1〕外表有光泽、无味、无毒，相对密度小。常温下是透明的坚硬固体，透光率可达88%～90%。脆性大，无延伸性，易出现应力开裂现象；〔2〕化学稳定性比较好，可耐各种碱、一般的酸、盐、矿物油等，不耐氧化酸；〔3〕热导率小，受温度影响不显著，可作良好的绝热保温材料；〔4〕具有良好的介电性能和绝缘性，易产生静电；〔5〕耐候性不好，长期暴露在日光下会变色变脆，耐氧化性也差。〔6〕工艺特性：①是通用塑料中最容易加工的品种之一，可以在很宽的温度范围内加工成型；②易着色。2．主要用途〔1〕可发泡做填充物，泡沫制品是聚苯乙烯的主要用途之一。聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热和减震材料；〔2〕用于制造仪表、电器外壳〔如图为聚苯乙烯外壳收录机〕、汽车灯罩、仪器灯罩、化工贮酸槽、化学仪器零件、电讯零件等；〔3〕由于透明度好，可制作光学仪器及透明模型。