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GaN基绿光LED材料蓝带发光对器件特性的影响

　第25卷第11期半　导　体　学　报

V o l

.25,N o .11　2004年11月

CH I N ESE JOU RNAL O F SE M I CONDU CTOR S

N ov .,2004

3国家自然科学基金(批准号:60244001),国家高技术研究发展计划(批准号:2001AA 312190,2001AA 313130),国家重点基础研究发展规划

(批准号:T G 2000036601)资助项目

　邵嘉平　男,1978年出生,博士研究生,现从事GaN 基光电子材料研究.Em ail :shao jiap ing 97@m ails .tsinghua .edu .cn 罗　毅　男,1960年出生,教授,现从事半导体材料与器件的研究.Em ail :luoy @m ail .tsinghua .edu .cn 2003210211收到,2004202227定稿

○

c 2004中国电子学会GaN 基绿光L ED

材料蓝带发光对器件特性的影响3

邵嘉平　郭文平　胡　卉　郝智彪　孙长征　罗　毅

(清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室,北京　100084)

摘要:分析比较了在不同外延生长条件下GaN 基高In 组分绿光L ED 材料室温和低温10K 下光致发光谱中蓝带发光峰,研究了外延结构中p 型层蓝带峰发光特性对材料晶体质量和器件电光转换效率的影响.结果表明:通过优化p 型层的外延生长条件,可有效降低和消除其蓝带发光峰较之多量子阱主峰的相对强度,有利于提高L ED 器件特别是高In 组分绿光L ED 器件在同等注入电流条件下的发光功率.关键词:GaN ;L ED 材料;蓝带发光

PACC :7865P ;7860F ;7840G

中图分类号:O 472 文献标识码:A 文章编号:025324177(2004)1121496204

1　引言

p 型GaN 欧姆接触层的高浓度M g 掺杂(10

～1019c m -3)有利于获得高空穴载流子浓度,可有效降低器件正向工作电压.但掺杂物质所造成的晶格损伤和缺陷能级会降低器件的电光转换效率,即外界注入的部分载流子未弛豫到有源区发光复合能级,于是由上述缺陷态作为能量弛豫通道而产生非辐射复合.同时,有源区外欧姆接触层中杂质本征能级和特定缺陷能级之间的发光复合(此即为蓝带峰的根本起因)也会降低L ED 材料的整体发光效率.

有关p 型GaN 体材料光致发光(pho to lum i 2nescence ,PL )谱中的蓝带发光峰(218～312eV )[1～4],目前一般认为是深施主缺陷能级和本

征受主能级之间的缺陷2杂质复合发光峰[5,6],即由距离导带底约130～430m eV 的深施主缺陷能级和距离价带顶约170～200m eV 的本征替位受主

(M g Ga )能级

[7～10]

组成.该种对p 型GaN 材料蓝带发光有贡献的深施主缺陷能级是指p 型替位受主M g Ga 和相邻晶格格点处的n 型氮空位缺陷V N 经补

偿效应后形成的类施主杂质(M g Ga 2V N 复合体)所最

终产生的n 型深施主缺陷能级.其具体成因是:由于金属有机化学气相外延(m etal o rgan ic vapou r p hase ep itaxy ,M OV PE )方法生长GaN 材料时存在

着极大的氮气饱和平衡蒸气压,外延过程中必然有一定比例的表面氮原子脱附,从而形成晶体堆垛层中内含的氮原子格点空位缺陷,其与p 型掺杂剂M g 原子相邻时受结合势最小化驱动便会形成较深

的类施主缺陷能级.

由于各研究小组外延生长条件的差异,氮空位缺陷的体密度有所不同,导致该深施主缺陷能级位置在不同文献报道中具有较大差别(分别为导带底以下130～430m eV 不等).本研究小组的前期报道结

果[11]中,p 型GaN 体材料在10K 低温下的蓝带发光峰中心位置约为2192eV (425nm ),即深施主缺陷能级位于导带底以下约350m eV 处.我们认为,该深施主缺陷能级的位置跟外延材料的晶体质量有关.本论文通过对绿光L ED 结构材料p 型GaN 外延层生长条件的对比研究,通过变温PL 谱(10K ～325K )来分析其蓝带发光特性与器件电光转换效率

之间的依存关系,对进一步优化外延生长参数、提高

器件内量子效率具有指导意义.

2　实验

本文所用的高In组分绿光L ED材料由M OV PE进行制备,生长采用本小组已报道的外延技术[12].在生长n型体材料和p型欧姆接触层时,三甲基镓(TM Ga)和氨气(N H3)分别用作Ga源和N源,同时,硅烷(Si H4)和二茂镁(Cp2M g)分别用作n型和p型掺杂剂;在生长InGaN GaN多量子阱有源层时,三甲基铟(TM In)和三乙基镓(T EGa)分别用作In源和Ga源,N H3仍作为N源.

我们将对比实验的#1,#2,#3三个样品外延结构参数中,仅改变其p型区的生长条件,其他不变,并保持p型区厚度约180～190nm.生长结束后,即进行室温和低温10K下PL谱的测量,具体做法为:利用325nm H e2Cd激光器作为泵浦激发源,所产生的荧光信号经光栅单色仪分光,由光电倍增管接收后,通过计算机采样收集数据,并将样品利用一套氦气循环制冷系统制冷,该装置可控制样品温度在10～325K范围内变化.

此外,为验证蓝带发光峰的起源为p型GaN欧姆接触区内深施主缺陷和本征受主对之间的发光复合峰,我们把采用与#3样品相同外延生长条件获得的#4外延片进行不同深度的p型区I CP干法刻蚀,刻蚀深度约80和180nm,分别标记为#42a和#42b样品,随后再与未经刻蚀的#4样品进行低温PL谱的对比测量分析.

最后,我们将#1～#3样品进行标准工艺的L ED管芯制作[13],并分析其电致发光功率与PL谱中相应蓝带发光特性之间的依存关系.

3　结果与讨论

#1～#3样品在室温300K和低温10K下的PL谱分别如图1和图2所示.

从图中可知,#1样品在室温下便已呈现出较强的蓝带发光峰(425～475nm),表明该样品具有较高的晶体缺陷密度;在低温10K下,与深施主缺陷能级2本征受主能级对相关的蓝带峰强度超过了M QW有源区量子限制能级间跃迁的主峰强度.

我们在#1样品p型区外延生长条件的基础上,调整M OV PE生长过程中石墨舟温度等参数

图1　#1～#3L ED样品室温(300K)光致发光谱

F ig.1　#1～#3L ED samp les PL spectra at room

temperature(300K

)

图2　#1～#3L ED样品低温10K下光致发光谱

F ig.2　#1～#3L ED samp les PL spectra at10K

得到#2样品,其室温热离化条件下的蓝带峰已基本消除,而低温10K下的蓝带峰强度小于M QW主峰强度,表明该样品的缺陷密度较小,晶体质量有所提高.

最后,我们基于#2样品的生长条件,进一步优化比,改变总反应气流量,得到#3样品,其室温下的深施主缺陷2本征受主对蓝带发光峰彻底消失,而低温10K下的蓝带峰强度远小于M QW主峰强度,表明该样品的晶体质量已得到极大改善.

#4样品不同p型区刻蚀深度和未经刻蚀的低温PL谱如图3所示.随着p型区刻蚀深度由80nm 增加到180nm,低温10K下PL谱中的蓝带发光峰强度较之未经刻蚀的样品(其p型区总厚度约为180～190nm)成比例地下降,进一步验证了文献报道中蓝带峰起源于p型区深施主缺陷能级2本征受主能级对发光复合的观点.

我们采用Gau ssian拟合的方法确定了#1～#3样品在低温10K下蓝带发光峰峰值位置,分别为418nm(2197eV),414nm(3100eV),408nm(3104 eV),可知,随着外延材料晶体质量的提高,晶体堆

7941

　11期邵嘉平等:　GaN基绿光L ED材料蓝带发光对器件特性的影响

图3　#4L ED 样品蓝带峰强度与p 型GaN 层刻蚀深度关系

F ig .3　#4L ED samp le blue 2band em issi on intensi 2ty versus p 2type layer I CP etch ing dep th

垛层中内含的缺陷密度极大地减小,相应的深施主

缺陷能级变浅了约70m eV .

同时,我们由双峰Gau ssian 拟合得到:低温下深施主缺陷能级2本征受主能级对之间的蓝带发光复合峰积分强度与M QW 发光主峰积分强度的相对比值大小由#1样品的210减小为#2样品的019和#3样品的0133,降幅约6倍.将#

1～#3样品制作成标准L ED 管芯器件,在20mA 注入电流条件下的电致发光功率分别为:0115,015和212mW ,增幅约15倍.由此可得样品蓝带发光峰相对强度与电致发光功率之间的依存关系如图4所示:随着样品蓝带发光峰相对强度的减小,材料电致发光功率呈超线性增加.

图4　#1～#3L ED 样品蓝带发光峰相对强度与电流注入发光功率之间的依赖关系

F ig .4　#1～#3L ED samp les blue 2band em issi on relative intensity versus op tical output pow er (mW )at 20mA injecti on current

综上所述,我们可将高In 组分绿色L ED 样品低温10K 下的p 型区蓝带发光峰强度作为其晶体生长质量的重要标志,有利于获得快速、准确的材料评测结果,具有极为重要的实用价值.同时,通过优化外延生长条件、减小p 型区深施主缺陷密度,可有效降低和消除其蓝带发光峰,从而提高L ED 材料的综合品质.

4　结论

通过对GaN 绿光L ED 材料p 型欧姆接触层外延生长条件的优化,对比分析其蓝带峰和M QW 主峰的发光特性,获得了深施主缺陷能级2本征受主能级对之间蓝带发光峰相对强度和材料晶体质量以及器件电光转换效率之间的依存关系,对进一步优化外延生长参数、提高器件性能具有指导意义.参考文献

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I nf luence of Blue -Band Em ission i n GaN -Ba sed Green L ight Em itti ng

D iode M a ter i a ls on D ev ice Performance

Shao J iap ing ,Guo W enp ing ,H u H u i ,H ao Zh ib iao ,Sun Changzheng and L uo Y i

(S ta te K ey L abora tory on In teg ra ted Op toelectron ics ,D ep a rt m en t of E lectron ic E ng ineering ,

T sing hua U n iversity ,B eij ing 100084,Ch ina )

Abstract :T he influence of blue 2band em issi on in GaN 2based green ligh t em itting di ode (L ED )m aterials on the electro 2op tical conversi on efficiency of device is studied by pho to lum inescence (PL )spectra at room temperature and low temperature 10K .T he blue 2band em issi on characteristics of samp les w ith different ep itaxy conditi ons are carefully compared .T he results show that the op tical output pow er of device could be dram atically i m p roved by the decrease o r eli m inati on of blue 2band em issi on ,w h ich m ainly o riginates from the crystal defects on the p 2type layer of the L ED 2structure especially fo r the green L ED m ateri 2als w ith h igh indium contents on the M QW 2active layer .Key words :GaN ;L ED m aterials ;blue 2band em issi on PACC :7865P ;7860F ;7840G

Article I D :025324177(2004)1121496204

3P ro ject suppo rted by N ati onal N atural Science Foundati on of Ch ina (N o .60244001),and N ati onal H igh T echno logy R esearch and D evelop 2

m ent P rogram of Ch ina (N o s .2001AA 312190,2001AA 313130),and State Key D evelopm ent P rogram fo r Basic R esearch of Ch ina (N o .T G 2000036601)

　Shao J iap ing m ale ,w as bo rn in 1978,PhD candidate .H e is devo ted to the research on GaN based m aterials .　L uo Yi m ale ,w as bo rn in 1960,p rofesso r .H e is devo ted to the research on sem iconducto r m aterials and devices .　R eceived 11O ctober 2003,revised m anuscri p t received 27February 2004

○

c 2004T he Ch inese Institute of E lectronics 9

941　11期邵嘉平等:　GaN 基绿光L ED 材料蓝带发光对器件特性的影响

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。金属加工微信，内容不错，值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。 20世纪初，不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。

常见金属材料特性

45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。（焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火）。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能，以及一定的强度，好的冷弯性能。应用举例广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊接前应预热100～150℃，一般在调质状态下室使用，还可以进行碳氮共参和高频表面淬火处理。

应用举例调质处理后用于制造中速，中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等。经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等。经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 HT150{灰铸铁} 应用举例齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用。应用举例适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。

各种金属材料的特点

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各种金属材料的特点铝材类铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广，单独介绍如下：常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达9２％以上的铝锭为主要原材料，同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素，如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。１.1铝型材铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后，经过挤出机挤压到模具流出成型，它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB60６3。优点有：重量轻仅2.8，不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达1０米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分，其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12ｍ/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择，不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~５ｍm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。铝型材表面质量也有较难克服的缺陷：翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~５0CＭ来判别缺陷。铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等，可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多，但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降，纵向强度方面比不上铁制品．表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出３~４倍左右。１.2压铸铝合金压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同，它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样，造型各异,方便各种方向连接，另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。压铸铝成型工艺分： 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光另一方面，压铸铝生产过程，应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难，设计出错误时难以减料修复。压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高３～4倍左右。螺丝孔要求应大一点（直径4.5mｍ）连接力才稳定适应范围：台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等，范围十分广泛。（2）五金类 “五金”概念属通俗说法，标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类，它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种。 2.１黑色金属件

第3讲材料感觉特性的运用

第三章材料感觉特性的运用本讲的主要的内容：产品造型设计；材料表面特性；视觉质感；触觉质感一材料感觉特性的概念在工业产品造型设计过程中，利用各种材料进行加工、制作，使其成为适需、宜人、创新的产品，这些可用于产品造型设计的材料，即通称为产品造型设计材料。产品造型设计材料是工业产品造型设计的物质基础，是产品满足功能要求、体现结构的基本要素。不同的产品造型设计材料不仅制约产品的结构、形状和大小，也使产品具有不同的外观质感、不同的装饰效果和不同的经济效益。注意的问题：任何一种产品造型设计只有与选用材料的性能特点及其加工工艺相一致时，才能实现产品造型设计的目的与要求。本章要求学生掌握的内容是：在产品设计选材中，设计师不仅要考虑选用材料本身的性能特点、相应的工艺条件、成本及材料资源等，还要考虑材料对消费者的心理影响。产品造型设计材料的感觉特性是人对材料刺激的主观感受，通常难以测量，它在很大程度上受时代的制约，与当时工业发展水平、材料加工工艺、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系，这些因素一旦转移到人们对材料的认识和选用上，就会使人们按各自的观念去评价和判断材料。同时由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯的差异等，产品造型设计材料的感觉特性只能相对比较而言。一：材料感觉特性的含义材料的感觉特性，又称为质感，是一种心理感受，它建立在生理基础之上，是人的感觉器官对材料的综合印象，是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应或由人的知觉系统从材料表面得出的信息。材料的感觉特性是产品造型设计材料的一个重要特征。材料感觉特性包括两个基本属性： 1、生理心理属性：材料表明作用于人的触觉和视觉系统的刺激信息，如产品造型设计材料的感觉特性由材料的触觉质感和视觉质感所形成，一般归纳为粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄、沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特性 2、物理属性：材料表明传达给人的知觉系统的意义信息，也就是材料的类别，性能等。主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特征，如肌理色彩光泽质地等。材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感，按材料本身的构成特性可分为自然和人为质感。材料的触觉特性通过手和皮肤触及材料而感知材料表面特性，是人们感知和体验材料的主要感受。触觉的生理构成――复合的感觉，由运动感觉和皮肤感觉组成，是一种特殊的反映形式。运动感觉是指对身体运动和位置状态的感觉。皮肤感觉是指辨别物体机械特性，温度特性和或化学特性的感觉，一般分为温觉，压觉，痛觉等手沿着物体运动，跟物体接触时，形成关于物体的一些属性。如弹性，软硬，光滑，粗糙等或大小，或重量。

材料感觉特性在产品设计中的应用案例

材料感觉特性在产品设计中的应用案例案例一：swan chair Swan chair—1958年由丹麦设计师雅各布森所设计，其外观宛如一个静态的天鹅，线条流畅而优美具有雕塑般的美感，在制造技术上十分创新，椅身由曲面构成，完全看不到任何笔直的条，椅身为合成材料，包裹泡绵后在覆以布料或皮革，表现出雅各布森对材质应用的极致追求。一次性成型玻璃钢内坯，四星亮光铝脚，表面抛光处理，拐弯处顺畅，光滑不留痕迹, 椅子可以360度旋转。皮革包裹给人柔软，感性，浪漫，手工，温暖的感觉，用铝做成的支撑具有金属光泽给人坚硬，光滑，理性，现代，科技，放心的感觉。案例二：雏菊

雏菊—设计师阿尔比尼1950年的作品。雏菊是当时流行的藤编家具中最著名的范例：材料是棕榈树干架子，白藤编织，海绵橡胶坐垫，笼子式的构造舒适又富有弹性，白藤编织显得透明和轻盈，包卷的椅面和扇形的椅背坐起来尤其舒服。案例三：可堆积的儿童椅子设计师：马克.加奴索里查德.萨帕。采用的材料是聚丙烯，设计了可以拆卸、堆积、和容易使用的椅子：它仿佛一个模块，可以在空间中组合和重叠，K999因而也变成了一种游戏

以及孩子们造房子的一个元件。塑料给人以人造，轻巧，细腻，艳丽，优雅，理性的感觉。案例四：SGARSUL—摇椅 1962年设计师嘉艾.阿乌莱狄的作品。材料：榉木，橡胶海绵，阳极化处理的AL部件。水滴形状的连续和弯曲的线条。为减少缝纫的工作，椅面经过了多次修改，采用有弹性的布料，内装橡胶海绵。这样的一个物品完成了“从长方形几何时代象缠绕的感性的过渡”，织物包裹海绵给人舒适、柔软的感觉；木材给人自然，协调，亲切，古典，手工，温暖的感觉。案例五：BLOW 042 —充气扶手椅

材料感觉特性的分析

材料感觉特性的分析班级：工设101 姓名：赵宇辰学号：201009010130

材料感觉特性的分析灯具产品材料分析材料感觉特性包含两个基本属性：生理心理属性：材料表面作用于人的触觉和视觉系统的刺激性信息，如粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特征；物理属性，即材料表面传达给人的知觉系统的意义信息，也就是材料的类别、性能等。主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特征，如肌理、色彩、光泽、质地等。 1.木质灯具

分析：木材以它独有的色、质、纹等特性受到人们的珍爱 ,并广泛地应用于建筑、家具、室内装修等生活环境之中。此种材质的灯让人感到十分自然，协调，亲切，古典，手工，温暖，感性。让室内处于一种温馨的环境中。让人感到安逸舒适。材料对视觉器官的刺激因其表面特性的不同而决定了视觉感受的差异。材料表面的光泽、色彩、肌理、透明度等都会产生不同的视觉质感，从而形成材料的精细感、粗犷感、均匀感、工整感、光洁感、透明感、素雅感、华丽感和自然感。此灯具极具素雅感。灯光色感柔和亲切。 2.陶瓷灯具

分析：陶瓷是一种工艺美术，也是一种民俗艺术，民俗文化，因此，它与民俗文的关系极为密切，表现出相当浓厚的民俗文化特色，广泛地反映了我国人民的社会生活、世态人情和我国人民的审美观念、审美价值、审美情趣与审美追求。每一件陶瓷作品都由陶瓷材质、造型和装饰三个基本要素有机统一组成的整体，具有物质和精神双重文化特征。陶瓷器皿在实用的前提下，具有造型规整、装饰多样、内涵丰富的特点，陶瓷艺术装饰经过数千年的探索与实践已发展得相当完备，其装饰形式基本可以归纳为釉下彩、釉上彩、釉中彩、颜色釉和综合装饰五大类。此灯具高雅，明亮，整齐，精制，凉爽。是家居装饰中可以提高人文底蕴的必需品。 3.皮革灯具

金属材料性能及国家标准

金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。 ???? 材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。 ???? 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 ???? （一）、机械性能 ???? 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 ??? 1 、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 ??? 2 、屈服点（бs ）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值，单位用牛顿 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 ??? 3 、抗拉强度（бb ）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 ??? 4 、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。 ?? 5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。??? 6 、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（ HBS 、 HBW ）和洛氏硬度（ HKA 、 HKB 、 HRC ） ??? 7 、冲击韧性（ Ak ）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳 / 厘米 2 （ J/cm 2 ） . （二）、工艺性能 ???? 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8 、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。 9 、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。 10 、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11 、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或 d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。 12 、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13 、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。（三）、化学性能 ???? 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14 、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15 、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。 >> 返回金属材料的检验

材质的感觉特性

材质的感觉特性摘要：材料是产品构成的重要部分，人类的进步史也可以看做是材料的发展史。材料是构成产品的物质基础,除具有材料的基本功能特性外,还具有其特有的材质与情感,体现出不同的材质美。时代的发展，材料的制作加工方式不断发展,各种新材料也被陆续开发使用,材料不仅要具备基本功能特性,还要具备独特的感觉特性与情感.当市场上同类的产品越来越多的时候,消费者对于产品的选择从过去单纯的功能考虑转化为精神层次上的追求,采用不同的感性化的材质,往往可以使产品呈现出截然不同的视觉效果.本文研究了材料的感觉特性,探讨了材料感觉特性在产品设计中运用的方法及作用。关键字：工业设计；产品设计；产品；材料；感觉特性在工业产品的设计中，材料是不可或缺的基本要素，产品材料的选择已不再单纯满足于功能和造型的需要，而是成为决定产品设计成败的重要角色。从视觉心理理论出发，分析产品材料的认知方式和选择方法，为设计师进行产品材料选择提供有效的建议。在产品设计中,设计材料是用以构成产品造型,且不依赖于人的意识而客观存在的物质,它构成了产品设计的基础。材料除了具有功能特性外,还具有其特有的感觉特性,这些感觉特性隐含着与人们内心相对应的情感信息。随着时代和社会的发展,人们的物质享受越来越丰富,已逐渐厌倦只能满足物质需求的设计,开始追求能够促进精神生活更加多姿多彩的工业产品。所以,充分研究材料的感觉特性及其在产品设计中的应用,已经成为当今产品设计的重要内容。 1材料的感觉特性材料感觉特性是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反映,或由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息,是人对材料的生理和心理活动,它建立在生理基础上,是人通过感觉器官对材料产生的综合印象。产品设计中材料的感觉特性表现为材料的质感,由于人们感受产品的材料主要依靠触觉和视觉,所以主要分析材料的触觉质感和视觉质感。 1.1 材料的触觉质感触觉质感是人们通过手或皮肤触及材料而感知的材料表面的特征,是人们感知和体验材料的主要感受。材料的触觉质感与材料表面组织构造的表现方式密切相关。材料表面微元的构成形式的不同是带给人不同触觉感受的主要原因。同时,材料表面的硬度、密度、温度、粘度、湿度等物理属性也是触觉不同反应的

材料的特点和应用现状

1.材料的特点和应用现状铁铜合金是合金元素铜以预合金化形式弥散进入铁粉或附着在铁粉表面铁铜合金具有较高的电导率和强度新型铁铜合金粉体材料的烧结温度为 860 ～880 ℃，与单质混合粉体材料相比，相同烧结工艺下，烧结硬度和抗弯强度均比单质混合粉末提高 10% 以上。铁铜合金是一种较好的机械、物理和焊接性能的材料。现状 1.用于金刚石工具生产过程，由于新型铁铜合金粉体材料充分利用预合金化铜元素的弥散分布提高胎体强度，使得金刚石工具生产过程成本降低，工艺简化，切割效率提高并且成分无偏析，成形性好，流动性好，便于自动压制成型. 2.用于制造异步电动机，定向凝固铁铜合金新型实心转子异步电动机与传统铁磁体实心转子异步电动机相比, 起动性能和力能指标都明显提高 3.用于制造交流接触起的触桥。 3.由于在Cu／Fe复合粉中，Cu均匀地包覆铁粉表面，有效地解决了化学成分的偏析，确保了零件整体力学性能的一致性，且具有一定程度的合金化效果。因此，Cu／Fe 复合粉不仅用于制造含油轴承，还可广泛用于制造其他粉末冶金铁铜基制品。 2.材料的制备及改性方法现状铁基预合金粉末的制备方法【4-5]有混合法、雾化法、扩散法和粘结法等。机械混合法制备的合金粉末(未添加粘结剂)由于各元素的密度不同，在运输或放置过程中由于震动等会导致成分偏析和聚集。雾化法制备的预合金粉末为完全合金化粉末，合金化程度高，粉末硬度高，导致成形性差[6]，故使用受到限制。扩散法制备的预合金粉末成分均匀性比机械混合粉末要好_垲J，由于已经部分合金化或类似合金化，因此其性能亦有所提高，具有成分均匀、压制性好、成形性好、稳定性好等优点。粘结法特别适合于不能采用扩散法制备的预合金粉末的制备，而且制备的预合金粉末性能优良。粘结法和扩散法是国内外发展的重要方向[9】o镍、钼和铜是最常用的铁基合金添加元素【l0l。合金元素钼能起到固溶强化作用，增加铁合金的强度，同时对粉体材料的压制性影响较小。铜和钼不仅产生固溶强化作用，另一重要作用是铁一铜和铁一钼边界部分合金化处易于贝氏体和马氏体形核，提高烧结体的硬度。镍富集区形成奥氏体，有利于获得硬度、强度和韧性平衡的多相组织。在所谓的低合金钢粉中，各合金元素的添加量(质量分数1一般小于5％，总合金元素添加量小于10％。使合金化元素高度分散，让合金元素充分发挥作用是制造预合金粉末的关键所在。改性方法现状铜含量对性能的影响 1、铜含量对Cu/Fe复合粉性能的影响：此当在铁中加入的cu含量较高时，由于Fe和Cu 的互不溶解特性，只能形成部分的假合金(pseud02alloy)，这种弱的交互作用使得Cu／Fe 复合粉可呈现出两种元素本征性能的特定组合进而获得优异的复合材料性能而得到广泛应用。 2、Cu含量对Cu／Fe复合粉物理性能的影响：在同样制造工艺条件下，随Cu含量增加复合

金属材料的应用现状及发展趋势分析

金属材料的应用现状及发展趋势分析在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前，先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺，金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金，如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料，其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢，铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。一、金属材料的应用现状金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能，包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）、物理性能（如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。金属材料具有许多优良性能，是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一，特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中，发挥了不可替代的作用。（1）、在汽车中的应用。缸体和缸盖，需具有足够的强度和刚度，良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等，目前主要用灰铸钢和铝合金；缸套和活塞，对活塞材料的性能要求是热强性高，导热性好，耐磨性和工艺性好，目前常用铝硅合金；冲压件，采用钢板和钢带制造，主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件，冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等，都按其实用需要使用的了不同的金属材料（2）、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部，以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等，首选材料为灰铸铁，球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视，不锈钢、黄铜的

纳米材料的特性及应用

纳米材料的特性及应用（齐齐哈尔大学材料科学与工程学院高分子专业）摘要：纳米材料是当今及未来最有发展潜力的材料，由于其独特的表面效应、体积效应以及量子尺寸效应 ,使得材料的电学、力学、磁学、光学等性能产生了惊人的变化。本文分别从纳米材料的定义，发展，分类，特性，应用及未来发展方面进行了详细的论述。引言很多人都听说过"纳米材料"这个词,但什么是纳米材料级简称为纳米材料，是指其的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间,广义上是中至少有一维处于纳米尺度范围超精细颗粒材料的总称。由于它的尺寸已经接近电子的，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的，加上其具有大表面的特殊效应。因此它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力关键词：?纳米材料纳米材料分类特性应用一.什么是纳米材料纳米级简称为纳米材料(nanometermaterial)。从尺寸大小来说，通常产生显着变化的细小的尺寸在0.1以下（注1米=100，1=10000微米，1

微米=1000，1=10），即100以下。因此，颗粒尺寸在1～100的微粒称为超微粒材料，也是一种材料。其中，纳米是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米薄膜、纳米、纳米瓷性材料和材料等。二.纳米材料发展简史纳米材料的应用实际上很早就有了，只是没有上升成纳米材料的概念。早在1000多年前，我国古代利用燃烧蜡烛来收集的碳黑作为墨的原料及染料。这是应用最早的纳米材料。我国古代的铜镜表面长久不发生锈钝。经检验发现其表面有一层纳米氧化锡颗粒构成的薄膜。十八世纪中叶，胶体化学建立，科学家们开始研究直径为1-10nm的粒子系统。即所谓的胶体溶液。事实上这种液态的胶体体系就是我们现在所说的纳米溶胶，只是当时的化学家们并没有意识到，这样一个尺寸范围是人们认识世界的一个新的层次。在后来的催化剂研究中，人们制备出了铂黑，这大约是纳金属粉体的最早应用。把纳米材料正式作为材料科学的一个新的分支是在1990年7月在美国巴尔的摩召开的国际第一届纳米科学技术学术会议上确定的。所以纳米材料的发展将1990年7月作为界线，1990年7月以前为第一阶段，在这之前，从20世纪60年代末开始，人们主要在实验室探索用各种手段制备不同种材料的纳米粉末、合成块体(包括薄膜)、研究评估表征的方法、探索纳米材料。不同于常规材料的特殊性；但研究大部分局限性在单一材料。人们开始看到，当材料的尺寸处于纳米尺度范围内时，会呈现许多不同的性能特征，这对新材料的研究和发展提供了新的思路和方向。1990年以后，纳米材料得到了迅速发展。在理论研究方面，纳米科技的诞生，给人们的思维带来了一次革命。它告诉我们，任何一种物质的性

常用塑胶原料种类特性及应用简介

通用塑料—— PE（聚乙烯）:燃烧有石蜡味，火焰底色为蓝色；浮水。 LLDPE：较好的韧性，易燃，管材挤出，农膜，缠绕膜，容器。 LDPE：较高透明度，易燃软管，薄膜，拉伸膜，保鲜膜 HDPE:硬度较高，易燃,包装袋，购物袋，单丝，家庭制品，管材，线缆. PP（聚丙烯）:燃烧有石油味，火焰底色为蓝色；浮水。均聚PP: 半透明，易燃,拉丝，电器，板材,日用制品。共聚PP：本色，易燃，电器，家电配件，容器。无规共聚PP:高透明，易燃,医疗器械，食品容器，包装制品. PS（聚苯乙烯）:燃烧芳香味,橙黄色黑烟；沉水 GPPS:透明，刚而脆,易燃.工艺/日用品，容器，吸塑包装. HIPS:白色，改善韧性;易燃;电器壳，板材，吸塑. ABS（聚苯乙烯-丁二烯-丙烯jing共聚物）:表面光泽度高，燃烧浓烟，芳香味；沉水 ABS原料:韧性及强度高,易燃;电器壳，板材，工具，器械. ABS改性:增加刚性及阻燃,不燃;汽车配件，电器零配件. PVC（聚氯乙烯）:燃烧有氯的臭味，火焰底部为绿色；沉水. 硬质PVC:高强度及硬度,难燃;建材，管材. 软质PVC:弹性及易加工性,难燃;玩具，工艺品，饰品. 工程塑料—— ——工程塑料原料 PC（聚碳酸酯）：黄色火焰黑烟，特殊味，沉水;刚性，高透明度，难燃；手机数码，光盘，LED,日用品. PC/ABS（合金）:特殊芳香味，黄色黑烟，沉水；刚性韧性，白色，难燃；电器材料，工具壳，通讯器材. PA（聚酰胺PA6,PA66）:慢然，黄色烟，头发燃烧味;韧性，强度高,难燃;器材，机械零配件，电器零配件 POM（聚甲醛）：燃烧先端黄下端青色，福尔马林气味；韧性，强度高，易燃；齿轮，机械零配件. PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)：特殊香味；强度高，缩水性小，易燃；电器零配件，端子座，连接器. PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯):特殊香味；强度高，缩水性小，易燃；板材，吸塑包装，复合薄膜. PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）；特殊刺激性味：高透光率；有机玻璃，工艺品，饰品，包装，符合薄膜. ——改性工程塑料 PC改性：黄色火焰黑烟，特殊味；增加耐热刚性阻燃性，不燃；充电器，低压电器外壳. PC/ABS改性:特殊芳香味，黄色黑烟；增加耐热刚性阻燃性，不燃；低压电器配件，电子材料. PA改性: 黄色烟，头发燃烧味;增加耐热刚性阻燃性,不燃;线圈骨架，连接器配件.

金属材料的性能

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。一.机械性能（一）应力的概念物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等）。（二）机械性能金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项： 1.强度这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（σb）、抗弯强度极限（σbb）、抗压强度极限（σbc）等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标主要有：（1）强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕（MPa），换算关系有：1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPa σb=Pb/Fo 式中：Pb–至材料断裂时的最大应力（或者说是试样能承受的最大载荷）；Fo–拉伸试样原来的横截面积。（2）屈服强度极限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。金属材料的拉伸试验曲线 σs=Ps/Fo 单位：兆帕（MPa）式中：Ps –达到屈服点S处的外力（或者说材料发生屈服时的载荷）。对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限，用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比（即σs /σb）要小，以提高其安全可靠性，

常用金属材料的选用、特性及应用

常用金属材料牌号表示方法 2010-08-29 来源：点击数：6 次选择视力保护色: 合适字体大小: 大中小机械零件所用金属材料多种多样，为了使生产、管理方便、有序，有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法，以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。一、钢铁产品牌号表示方法( 参照GB/T221 —2000) 1. 金属材料标准的基本概况 GB/T221 —2000 标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345 代替16Mn) 等情况修订后，于2000 年 4 月 1 日发布，并于2000 年11 月1 日开始实施。 2. 主要金属材料技术内容变动情况 (1) 由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准，故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。 (2) 一些新的钢铁产品的出现，更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2 、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。 (3) 对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢 A 3改为Q235，低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌号表示方法也做了修改。 (4) 原金属材料牌号标准中“钢铁产品牌号表示方法举例”的表 3 ，因不适用于新标准而被删除。 3. 钢铁产品牌号表示方法的基本原则 (1) 凡国家标准和行业标准中钢铁产品的牌号均应按GB/T221 —2000 标准规定的牌号表示方法编写。凡不符合规定编写的钢铁产品牌号，应在标准修订时予以更改，一些新的钢铁产品，其牌号也应按此予以编写牌号。 (2) 产品牌号的表示，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示。 (3) 采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。（4）暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的，采用符号为英文字母

常见金属材料特性和典型用途

常见金属材料特性和典型用途一、不锈钢：不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。20世纪初，不锈钢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。典型用途：在常用的原色不锈钢中，奥氏体不锈钢是最合适的着色材料，可以得到令人满意的彩色外观及造型。奥氏体不锈钢主要应用于装饰建材、家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。

二、铸铁：下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。

常用吸塑材料的特性及应用范围

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟常用吸塑材料的特性及应用范围一、PVC片材韧性较高，不易燃烧，燃烧时会产生氯气，对环境造成一定影响，PVC易热合，可采用封口机和高周波封边，是生产透明吸塑制品的主要原料。PVC片材是一种用途广泛而深受欢迎的材料，PVC胶片可以分为环保及不环保两种，可以制成透明、彩色、防静电、镀金、植绒等各种吸塑包装制品，其特点主要透明度高、表面光泽好、晶点少、水纹小、用途广、耐冲击性强、并且易于成型，产品广泛用于玩具、食品、电子产品、医药、电器、礼品、化妆品、文具等产品外包装。二、PS硬片密度低，韧性差，易燃烧，燃烧时会产生苯乙烯气体(属有害气体)，所以一般用来生产各种工业用的吸塑托盘。PS片材是近年发展起来的新型环保包装材料，凭着其优良热成型性能，良好的环保性能及卫生性能，广泛应用于医药、食品、玩具、电子。三、PET硬片韧性好，是近年发展起来的新型材料。凭着其优良的韧性、高强度、高透明性，以及可回收再生利用，易燃烧，燃烧时不产生有害气体，属于环保材料而逐渐取缔PVC，但价格高。适宜做高档的吸塑制品，欧美国家的吸塑泡壳一般要求采用PET 材料，但其热熔点较高，给高周波封装带来很大困难，为了解决这一问题，人们在PET表面复合上一层PVC膜，取名为PETG，但价格更高一些。主要用于电子、食品、玩具、彩盒窗口、领托、鞋类包装等。其优点如下： 1.具有优良的透明性与光洁度，展示效果好。 2.表面装饰性能优良，可不经表面处理即可印刷，易压制花纹，易金属处理(真空镀金属层) 3.具有良好的力学强度。 4.对氧气及水蒸汽的阻隔性能良好。 5.耐化学性能好，可经受多种化学物质的侵蚀。 6.无毒，卫生性能可靠，可用以食品、药物及医疗器材的包装，并可以Y射线对其所包装的物品消毒。7.对环境专注下一代成长，为了孩子

常用的金属材料及其特性

常用金属材料及其特性 1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。

4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。 6、65Mn——常用的弹簧钢应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备。 8、Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。