現(xiàn)代新材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

徐 嘉

(北華航天工業(yè)學(xué)院，河北 廊坊065000)

0 前言

納米材料就是現(xiàn)代新型材料的一種，具備宏觀材料沒(méi)有的物理和化學(xué)性能，可以更好的應(yīng)用在加工領(lǐng)域中，在產(chǎn)品加工的過(guò)程中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，是體現(xiàn)產(chǎn)品新材料應(yīng)用的機(jī)會(huì)，對(duì)于納米材料來(lái)說(shuō)，其具備的優(yōu)良性能為其開(kāi)拓了使用的市場(chǎng)。同時(shí)結(jié)合我國(guó)產(chǎn)品加工企業(yè)的實(shí)際狀況，也可以更加全面的了解到用戶(hù)的需求和產(chǎn)品的生產(chǎn)方向，進(jìn)而為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。

1 新材料在加工產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用狀況

1.1 在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用狀況

新材料的面世，迎來(lái)了很多國(guó)家的追捧和使用，同時(shí)新材料的性能和品質(zhì)，也使我國(guó)產(chǎn)品加工企業(yè)加大了應(yīng)用的力度，并通過(guò)新材料的使用，在很大程度上提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)量。隨著我國(guó)市場(chǎng)的不斷發(fā)展，人們對(duì)加工企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的需求持續(xù)加大，很多企業(yè)都在探索可以提高生產(chǎn)水平的措施，通過(guò)對(duì)新材料的研究和考察，明確了新材料的使用目標(biāo)，并投入到了使用中。我國(guó)政府根據(jù)新材料的研發(fā)和使用，也對(duì)其進(jìn)行了管理和監(jiān)督，并明確指出了新材料使用的重要價(jià)值，科研人員也將新材料的研究列入到工作計(jì)劃中，在我國(guó)提出可持續(xù)發(fā)展的前提下，這種新材料的出現(xiàn)，緩解了市場(chǎng)供應(yīng)關(guān)系緊張的局面，也提高了材料的利用效率。因此，我國(guó)加工企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，一定要根據(jù)自己的實(shí)際加工能力，選購(gòu)合理數(shù)量的新材料，避免出現(xiàn)過(guò)于強(qiáng)調(diào)加工產(chǎn)量的現(xiàn)象，而忽略了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。

1.2 在國(guó)外市場(chǎng)的應(yīng)用狀況

經(jīng)過(guò)新材料的研發(fā)和應(yīng)用，在美國(guó)，政府就公布了納米技術(shù)啟動(dòng)計(jì)劃書(shū)，使納米材料可以全面的應(yīng)用在產(chǎn)品加工過(guò)程中，美國(guó)的科學(xué)家也通過(guò)不斷的研究，強(qiáng)烈表明了新材料的重要性。通過(guò)研究結(jié)果的問(wèn)世，使人們對(duì)新材料有了更細(xì)致的了解，加工企業(yè)紛紛加大了新材料的使用量，進(jìn)而引發(fā)了一場(chǎng)巨大的工業(yè)革命。經(jīng)過(guò)國(guó)外應(yīng)用結(jié)果的總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，新材料已經(jīng)應(yīng)用在了化學(xué)、物理學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域中。可見(jiàn)，納米新材料的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)走入到了更專(zhuān)業(yè)、更廣闊的路徑，并且通過(guò)新材料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的壯大和發(fā)展，我國(guó)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)該借鑒國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)水平，擴(kuò)大新材料的使用范圍，突破傳統(tǒng)材料的加工產(chǎn)量[2]。

2 現(xiàn)代新材料的產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)方法

2.1 新材料性能的分析

為了提高現(xiàn)代新材料的使用范圍，在投入到加工過(guò)程中，技術(shù)人員要對(duì)新材料的性能進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷新材料的生產(chǎn)適用范圍，探索新材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法。新材料性能分析研究方法如下：首先，技術(shù)人員要在新材料中提取出所選實(shí)例中的材料成分，對(duì)其具備的性能進(jìn)行分析，判斷新材料的使用標(biāo)準(zhǔn)和使用方法。然后，結(jié)合產(chǎn)品加工的需要，對(duì)照加工產(chǎn)品的生命周期，建立起對(duì)比關(guān)系，明確新材料的使用周期時(shí)間，掌握加工的進(jìn)度。最后，對(duì)材料的每種性能進(jìn)行判斷，明確產(chǎn)品生命周期的不同階段，進(jìn)而制定出具體的生產(chǎn)計(jì)劃，使材料的性能可以更好的提高產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。

2.2 設(shè)計(jì)師選材的分析

為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能，使新材料可以更好的應(yīng)用在產(chǎn)品加工過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)師對(duì)材料進(jìn)行認(rèn)真的選擇，確保材料的性質(zhì)可以滿(mǎn)足產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)師選擇過(guò)程的分析，發(fā)現(xiàn)存在很多不合理的現(xiàn)象。包括：①有些設(shè)計(jì)公司在應(yīng)用材料時(shí)，主要是考慮客戶(hù)的要求和意見(jiàn)，沒(méi)有堅(jiān)持材料選擇的理論，也沒(méi)有結(jié)合公司的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，總是盲目的對(duì)材料的性能進(jìn)行選擇；②設(shè)計(jì)師在選用材料的過(guò)程中，缺乏對(duì)環(huán)境保護(hù)的考慮，加大了對(duì)環(huán)境污染的程度，同時(shí)這種加工的標(biāo)準(zhǔn)，也不滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的需要；③選擇材料時(shí)，加工企業(yè)過(guò)于考慮成本問(wèn)題，限制了設(shè)計(jì)師思路的開(kāi)闊，很多設(shè)計(jì)師缺乏工作的經(jīng)驗(yàn)，不能按照專(zhuān)業(yè)的水平，對(duì)選擇的材料進(jìn)行劃分和判斷。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)重阻礙了新產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程，同時(shí)也降低了新材料的應(yīng)用效果，所以在新材料實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求，建立客觀的選擇模式，對(duì)新材料的性能進(jìn)行全面的分析和判斷，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益不會(huì)受到損害[4]。2.3 結(jié)合實(shí)際的需求選擇新材料

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)新材料的使用已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)和用戶(hù)的需求時(shí)，就需要設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，通過(guò)不斷的改良，來(lái)獲得更大的銷(xiāo)售途徑，同時(shí)也使新材料的性能可以全面的發(fā)揮出來(lái)，提高企業(yè)的加工水平。此外，新材料往往是各項(xiàng)異性的，所以在使用的過(guò)程中，還需要結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)需求，去判斷新材料的取向。在探索實(shí)際需求中，需要結(jié)合產(chǎn)品具備的功能去分析，明確了產(chǎn)品的功能，才能對(duì)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的銷(xiāo)售進(jìn)行定位，所以設(shè)計(jì)師必須保證所選材料具備的功能，然后才能投入到實(shí)際的加工過(guò)程中。主要考慮的功能包括：材料的常規(guī)力學(xué)性能、疲勞斷裂性能等，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)這些方面的檢測(cè)，來(lái)對(duì)使用的材料進(jìn)行選擇，在新材料研發(fā)的過(guò)程中，逐漸出現(xiàn)了很多使用的樣本，功能梯度材料和納米材料都是科學(xué)技術(shù)發(fā)展研發(fā)出的新型材料[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于我國(guó)產(chǎn)品加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，抓住生產(chǎn)的機(jī)遇和市場(chǎng)的需求，是企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要措施，也是提高企業(yè)生產(chǎn)實(shí)力的必要途徑，新型材料的研發(fā)和出現(xiàn)，提高了產(chǎn)品加工的性能和質(zhì)量，但是也對(duì)企業(yè)的加工選擇和技術(shù)應(yīng)用提出了更高的要求。所以在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要根據(jù)產(chǎn)品材料的具體性能，去合理的選擇加工材料，確保材料的使用會(huì)提高產(chǎn)品的性能，也可以為產(chǎn)品的銷(xiāo)售開(kāi)辟更加寬廣的路徑。設(shè)計(jì)師要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和市場(chǎng)的需求，去合理的選擇新材料的類(lèi)型，同時(shí)也要對(duì)材料的性能進(jìn)行研究，全面的考察之后，才能根據(jù)研究的結(jié)果，去判斷新材料的使用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而可以發(fā)揮出新材料的優(yōu)秀性質(zhì)。

［1］周裁民，楊雄波，許瑞珍，等.納米材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技信息：科學(xué)教研，2010，52（14）：100-104.

［2］勞建芳，朱春曉.產(chǎn)品設(shè)計(jì)中新材料的應(yīng)用研究[J].東華大學(xué)，2011，36（15）：156-159.

［3］周明，葉鵬，王興宇，等.納米材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)，2013，63（14）：520-524.

［4］郭澤明，李先明，馬士英，等.高性能結(jié)構(gòu)材料推動(dòng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，47（45）：410-413.

［5］艾險(xiǎn)峰，馬曉宇，段俊峰，等.造物“選”材“適”之為良：產(chǎn)品設(shè)計(jì)中新材料選用的相適性研究[J].武漢：武漢理工大學(xué)，2012，47（10）：120-123.