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出版者:化学工业出版社

作者:梅尔·库兹

出品人:

页数:903

译者:

出版时间:2005-7

价格:120.00元

装帧:

isbn号码:9787502568337

丛书系列:

图书标签:

• 材料
• 材料科学
• 材料工程
• 材料选择
• 工程设计
• 机械工程
• 土木工程
• 化学工程
• 工业工程
• 手册
• 参考书

《工业设计材料指南》 内容简介： 《工业设计材料指南》是一部为工业设计领域量身打造的深度材料选型参考书。本书旨在为设计师、工程师以及对产品开发流程感兴趣的读者提供全面、系统且实用的材料知识，帮助他们在设计过程中做出更明智、更具创新性的材料选择。 本书并非一本包罗万象的材料大百科，而是专注于工业设计领域最常用、最关键的材料类别，并从设计可行性、功能性、美学表现、生产工艺以及可持续性等多个维度进行深入剖析。全书围绕“材料与设计”这一核心主题展开，强调材料特性与产品形态、用户体验、品牌价值之间的紧密联系。 核心内容板块： 1. 材料基础与分类： 通用材料学原理： 简要介绍材料的基本概念，如材料的结构、性能（力学、热学、电学、光学等）以及它们如何影响材料的宏观表现。 工业设计常用材料分类： 详细阐述了金属、塑料、陶瓷、复合材料、木材、玻璃以及新兴材料等大类别的划分，并对各类别下的重要子分类进行梳理，例如在金属部分会介绍铝合金、不锈钢、铜合金等，在塑料部分则会涵盖ABS、PC、PP、PA等常见工程塑料。 2. 材料特性与设计考量： 力学性能详解： 深入讲解强度、刚度、韧性、硬度、耐磨性等关键力学指标，并结合实际设计场景，阐述不同力学性能在承载、抗冲击、耐磨损等方面的应用。例如，在设计电子产品外壳时，会分析不同塑料的抗冲击性和阻燃性需求。 美学与触感探索： 探讨材料的光泽度、纹理、色彩表现力、透明度以及表面处理的可能性。分析不同材料如何赋予产品不同的视觉和触觉感受，以及如何通过材料选择来提升产品的情感化设计和用户亲和力。 加工与成型性分析： 详细介绍各种材料的典型加工工艺，如注塑、压铸、冲压、切削、3D打印、模压成型等。重点分析材料的加工难度、生产效率、模具成本以及对产品结构设计的影响，帮助设计师理解“可制造性”在材料选择中的重要性。 环境适应性与耐久性： 讨论材料在不同温度、湿度、光照、化学介质等环境下的表现，以及材料的抗老化、抗腐蚀、耐候性等特性。这对于户外产品、汽车配件、医疗器械等需要长久可靠性的应用至关重要。 环保与可持续性： 关注材料的可回收性、可降解性、生物基材料以及生产过程中的能耗和环境影响。介绍绿色设计理念如何在材料选择中得到体现，以及相关法规和认证的要求。 3. 特定应用领域与案例分析： 消费电子产品： 针对智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备等，分析对轻质、高强度、良好触感、散热性能和美观外观材料的需求，例如铝合金、PC、ABS、玻璃等。 汽车内饰与外饰： 探讨在汽车领域对材料耐候性、耐磨性、安全标准（如阻燃性、碰撞安全性）、触感以及成本效益的要求，涵盖塑料、皮革、织物、金属装饰件等。 家居用品与家具： 聚焦于材料的健康性、环保性、易清洁性、耐用性以及其在家居环境中营造的氛围，例如木材、金属、各种塑料、织物和陶瓷。 医疗器械： 强调材料的生物相容性、消毒灭菌能力、耐腐蚀性、精确成型性以及对法规的遵从，如医用级塑料、不锈钢、钛合金等。 运动与户外装备： 关注材料的轻质化、高强度、防水透气、耐磨损和弹性需求，例如碳纤维、高性能尼龙、TPU等。 4. 创新材料与前沿趋势： 智能材料： 介绍形状记忆合金、压电材料、光致变色材料等具有响应性或自适应功能的材料，以及它们在未来产品设计中的潜力。 生物基与可降解材料： 探讨PLA、PHA等生物塑料以及其他可持续材料在减少环境足迹方面的作用。 增材制造（3D打印）材料： 梳理适用于不同3D打印技术的材料，如光敏树脂、尼龙粉末、金属粉末等，以及它们为原型制作和定制化生产带来的设计自由度。 纳米材料的应用前沿： 简要介绍纳米技术在改善材料性能方面的最新进展。 5. 设计实践中的材料选型流程： 需求分析与材料调研： 如何根据产品功能、性能、成本、外观和用户需求来定义材料的关键属性。 材料数据库与资源利用： 指导读者如何有效利用现有的材料数据库、供应商信息和行业报告。 原型制作与材料测试： 强调在设计早期进行材料原型制作和基础性能测试的重要性，以验证材料选择的有效性。 与供应商的协作： 提示设计师在材料开发和应用过程中与材料生产商和加工商建立良好沟通的技巧。 《工业设计材料指南》不拘泥于枯燥的理论堆砌，而是以大量的图表、数据对比、真实产品案例以及设计思维导图贯穿全书，力求将抽象的材料科学转化为设计师触手可及的创意工具。本书将帮助读者建立起一套系统性的材料认知框架，从而在每一次设计决策中，都能自信地挑选出最契合产品愿景、最能实现设计目标、同时又兼顾成本与可持续性的理想材料。它是一本陪伴设计师从概念走向实体，从优秀走向卓越的得力助手。

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我必须承认，我并不是一个对材料科学有深厚背景的人，我的知识结构偏向于系统集成和软件优化。《材料选用手册》之所以能进入我的“必备工具箱”，完全是因为它的“故障排除与案例学习”部分写得太接地气了。书中收录了大量真实的工程事故案例，比如一个小型泵体因为流体冲蚀而提前失效，或者一个电子封装因为热膨胀系数不匹配导致内部芯片受损。这本书会从材料学的角度反向工程这些失效，分析是哪种材料特性被过度利用了，或者哪种材料组合存在内在的兼容性矛盾。它不仅仅展示了“做什么”，更展示了“为什么不能做”以及“如果做了会怎样”。这种负面案例的教学，比正向的成功案例更能让人警醒。通过这些故事化的分析，我学会了如何在设计初期就‘预判’材料可能出现的‘叛逆’行为，从而在源头上规避风险。这本书的叙事方式，成功地将冰冷的材料数据，转化成了充满教训和智慧的工程经验。

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这本《材料选用手册》对我来说，简直就是一本救命稻草。我平时工作涉及一些工程设计，以前总是在材料的性能参数和实际应用场景之间纠结不已，要么选得太保守导致成本增加，要么为了追求性能而忽略了可加工性，结果项目延期。这本书的结构安排非常合理，它不是那种枯燥的理论堆砌，而是实实在在地从实际问题出发，分门别类地介绍了各种主流材料，比如高分子材料、金属合金、复合材料等。最让我印象深刻的是它在介绍每种材料时，都会附带详细的性能对比图表和应用案例分析。比如说，当我们考虑户外结构件的耐候性时，这本书会非常直观地对比不同涂层和基材的抗紫外线和耐腐蚀数据，并且清晰地指出了在不同气候带的最佳推荐方案。以前我需要翻阅好几份不同的标准和制造商的说明书才能拼凑出的信息，现在都能在这本书里找到一个统一、易懂的平台。它就像一位经验丰富的工程师坐在你旁边，随时准备为你提供最精准的建议，让你在面对复杂的材料选择难题时，能够迅速做出既经济又可靠的决策。这本书的图文并茂，排版清晰，即便是初次接触某个新材料领域，也能很快抓住重点，这对于提高工作效率是极大的助力。

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坦白说，刚拿到这本书的时候，我对它的期望值并不高，市面上的技术手册很多都流于表面，要么是过度简化，要么就是堆砌了大量晦涩难懂的化学式和物理公式，读起来像啃石头。然而，《材料选用手册》完全颠覆了我的预期。它的文字表达方式非常口语化，但绝不失专业性。它没有直接告诉你“这个材料的杨氏模量是多少”，而是会用更生活化的语言来解释这些参数对实际结构的影响，比如“如果你需要一个能承受较大冲击而不发生塑性变形的部件，你需要关注的指标是韧性阈值和屈服强度”。这种教学方法极大地降低了理解门槛。我特别喜欢它在“失效模式分析”那一章节的讲解，它不是简单地列出可能失效的原因，而是结合实际的断口照片，详细剖析了疲劳裂纹的萌生路径、脆性断裂的特征等等。这对我理解材料的“脾气秉性”非常有帮助。读完这一部分，我感觉自己对材料的‘寿命’和‘局限性’有了更深刻的敬畏之心，这对于制定长期维护计划至关重要。这本书更像是一本实战指南，而不是一本教科书。

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这本书的实用价值，很大程度上体现在其详尽的“规格对比矩阵”上。我之前为了给一个航空部件选择合适的粘合剂，花了数周时间在不同的行业标准（如ASTM、ISO、国军标）之间来回切换比对，不同标准对同一性能指标的测试方法和容忍度描述得千差万别，让人无所适从。这本《材料选用手册》做了一件非常“体贴”的事情：它将这些分散在各个标准中的关键对比数据汇集到一起，并用统一的单位和测试条件进行重新整理和标注。例如，在对比不同等级的环氧树脂时，它会明确指出，A标准的“高强度”在B标准下可能仅被评为“中等”，这种转换机制的说明，对于跨国合作或引用不同地区规范的项目简直是神器。它极大地缩短了前期调研和规范对齐的时间。如果说其他资料提供的是原材料，那么这本书提供的就是一套经过精炼和标准化的“半成品数据包”，可以直接嵌入到我们的技术文档中，减少了人为解释错误的风险。

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作为一名资深的设计师，我最看重的是材料的“可追溯性”和“前瞻性”。《材料选用手册》在这两方面做得非常出色。它不仅涵盖了传统的钢铁、铝材等基础材料，还花费了相当大的篇幅去介绍新兴的智能材料和绿色环保材料。比如，关于增材制造（3D打印）材料的收录就非常及时，它详细列出了SLM、SLA等不同工艺对粉末或树脂材料的特殊要求，以及不同成型方式对最终力学性能的耦合影响。更重要的是，它似乎非常贴合当前工业界对可持续发展的要求，对生物基材料和可回收材料的性能衰减曲线进行了深入分析。这使得我们在进行面向未来的产品设计时，能够有据可依地选择那些符合环保法规且性能可靠的替代品。这本书的参考价值在于，它不仅仅是告诉你“现在能用什么”，更是在引导你思考“未来应该用什么”。对于需要跟进最新材料科技动态的专业人士来说，这本书提供了一个非常权威且更新及时的信息源。

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