材料特性的案例
【材料知識】常用金屬材料的特性及用途
4、鋅合金
材料特性：衛生保健、防腐蝕、優良的可鑄性、出色的防腐蝕性、高強度、高硬度、原材料廉價、低熔點、抗蠕變、易與其他金屬形成合金、具有保健性、常溫下易碎、100攝氏度左右具有延展性。鋅的熔點很低，所以它也是一種非常理想的鑄造材料。
典型用途：電子產品元件，五金產品，照片雕刻盤、移動電話天線以及照相機中的快門裝置。
5、鋁合金
材料特性：柔韌可塑、易于制成合金、高強度-重量比、出色的防腐蝕性、易導電導熱、可回收。
典型用途：交通工具骨架、飛行器零部件、廚房用具、五金產品，包裝以及家具。
6、鎂合金
材料特性：輕量化的結構、剛性高且耐沖擊、優良的耐腐蝕性、良好的熱傳導性和電磁遮蔽、良好的不可燃性、耐熱性較差、易回收。
典型用途：廣泛應用于航空航天、汽車、電子、移動通訊、冶金等領域。
7、銅
材料特性：很好的防腐蝕性、極好的導熱、導電性能、堅硬、柔韌、具延展性、拋光后、效果獨特。
展開 工業產品設計的常用材料及特性——陶瓷篇
和金剛石、氮化硅一樣，立方氮化硼晶體也是世界上最堅硬的材料之一，是制作切割工具的極佳材料。
氮化硼分為兩類型：一類是同石墨類似的具有耐高溫特性的六方氮化硼，以其光滑、柔細的特性為人所知；另一類是立方氮化硼，它則具有極佳的硬度，通常被用于切割、研磨及鉆孔。
材料特性：絲般光滑；極佳的附著性；有各種級別產品，可廣泛應用于大量產品；不可轉化性；良好的潤滑性；化學性質不活潑；無毒
典型用途： 高純度的氮化硼粉末可用于如粉底霜、口紅、眉筆等化妝品中。它良好的潤滑特性使其在很多的原料及工業生產加工中將摩擦減到最小。
— END —
展開 工業產品設計的常用材料及特性——玻璃篇
材料特性：噴砂用玻璃的才靠最大厚度大約為5毫米、良好的表面裝飾潛力、能用于平面和造型玻璃、效果持久、加工過程靈活。
塑膠材料基本特性介紹
塑膠材料基本特性介紹
■作者: ACMT編輯部
前言
時至今日，塑膠成型加工技術已經被廣泛地應用于許多 高科技產品的生產上，諸如汽機車零組件、3C電子產品、連接器、顯示器、手機、塑膠光學鏡片、生醫應用 產品及一般生活用品等；隨著產品用途多樣化、功能需求多變化性的趨勢演變，塑膠成型加工技術日益地蓬勃發展。
然而隨著時代進步，產品的復雜度與精度要求也日益嚴苛；如何有效地掌握產品質量，一直是攸關產品產量及良率之主因，同時也是業界最主要的競爭力來源。一般而言，影響產品質量的主因來自于成型制程中所產生的問題，而這些問題發生的原因經分析后大多是因為對塑膠材料特性的不熟悉。針對這個問題，本課程將由高分子塑料的基本原理與特性入門，使學員認識塑料的種 類、特性與加工性，同時也藉由分析解說射出成型過程中常見的問題案例，讓學員能夠有系統地窺探塑料特性 造成問題的成因，透過了解塑料材料的基本觀念與產品 不良問題的成因，才能針對成型問題制定出正確的解決 對策。
要如何挑選適當的塑膠材料
在開始介紹材料特性前，首先我們要先了解我們產品的 需求條件，如此一來才能夠茫茫材料中挑選出適當的塑膠材料，而這些需求條件經歸納整理后大致可分為三個步驟，首先是「最終產品使用上的需求」，接著是「商業化塑膠材質的選擇」，而最后若市面上沒有適合的 選項才進入到「塑料材質的改質與特制化」這一步驟。
展開 
Moldex3D模流分析之輸出材料特性模塊
微觀力學模塊(Micromechanics Interface, MMI)是Moldex3D一個輸出材料特性的模塊，其允許用戶在可提供用戶輸出多尺度材料的材料性質給Digimat或Converse，并整合在有限元素分析中。在Moldex3D中以復合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準確、更有效率地解決復雜的非線性多尺度有限元結構分析。此外，在多尺度模型中將能考慮更多獨特材料特性：
? 對應于微結構形態之非等向性
? 對應于微結構形態之非均勻性
? 非線性，彈塑性
? 疲勞
? 破壞
? 應變速率相關，粘彈性
挑戰
? 如何獲得由成型過程引起的各種材料性質，如縫合線、纖維排向及殘余應力等
? 如何轉移部件的材料性質變化以用于FEA應用
? 對進階成型工藝如MuCell?的評估，以及它如何影響零件結構性能
Moldex3D 解決方案
? 于FEA軟件前，直接選擇Digimat和Converse分析的輸出項
? 支援ANSYS、ABAQUS、MSC-Nastran、Marc、LS-DYNA和Radioss之連續結構分析
? 為了滿足成型過程中由制程引起的變化，輸出項包括：
o 纖維排向
o 縫合線區域數據
o 殘留應力
o Digimat-MAP允許映像殘余應力數據并將其視為機械模擬的輸入
o EOP和EOC的溫度分布
o 包括零件和嵌件
o 冷卻步驟前后的溫度以用于執行Digimat的翹曲分析
應用產業
? 能源
? 航空航天
? 汽車
? 電子
? 船
? 消費品
展開 測試方案 | 采用高精度測量設備獲取材料特性
什么是材料性能或試樣測試？
材料測試一般是指測定材料在機械、熱學、電學、腐蝕、輻射和生物劣化等方面的性能或特性。
機械試驗方法可分為破壞性試驗和非破壞性材料試驗：
破壞性試驗：對隨機試樣施加導致它們破壞的負荷，用于確定最大載荷以及在該載荷影響下材料的性能。
無損檢測：對材料的工件進行無損檢測。
試驗的進一步分類 基于載荷類型：
靜態試驗：載荷（拉伸、壓縮或彎曲載荷）緩慢或持續地作用在材料樣品上。
動態測試：試樣承受突然變化的載荷或周期性作用載荷。
循環試驗：試樣經受反復或交變循環載荷，例如正弦形式。
沖擊試驗：試樣受到夏比試驗沖擊。
在拉伸試驗中，試樣被拉至斷裂點。根據材料特性，你可以真正了解材料的性能，它能吸收多少能量，從而預測產品在實際應用中的性能。有些測試可能還需要在環境室中進行。
破壞性材料測試
通過高精度測量設備獲取材料特性
在許多行業中，材料的選擇起著至關重要的作用，因為制造商一直在尋求降低車輛、機器、結構和設備的重量和成本。作為結構完整性一部分，新材料部件（如金屬、合金、混凝土、聚合物、陶瓷、模制塑料或復合材料）的機械特性對于實現最佳的安全性、耐久性、柔韌性、強度重量比、性能、可靠性和成本效益至關重要。科學家和工程師在產品設計，模擬和真實測試中，需要了解材料的特性，如應力、應變、拉伸模量和泊松比。準確的材料性能數據可防止現場故障，并在問題出現前提前預測。
因此，材料性能測試是了解材料在各種應力下性能的關鍵步驟。它通常由符合ISO和ASTM標準試驗機進行。然而，我們強烈建議增加額外的傳感器，因為這有助于更好、更精確地了解材料結構特征。
展開 不同類型界面材料(ThermaI Interface Materials TIM )的特性與材料性質
變相型界面材料融合了一般導熱粘膠(Conductive Adhesive)與導熱膏(Thermal Grease)的優點，在達到相變化溫度前，其特性與導熱粘膠類似，具有較高粘性而不會像導熱膏在扣壓時有溢出、弄臟環境等問題，操作也簡便快捷，可直接粘在散熱片或晶片上方。當晶片工作溫度超過相變溫度時>45℃，因部分界面材料由固態變成液態，特性上變成類似導熱膏，具有較強的流動性，一方面容易填補界面間的孔隙及空氣，另一方面接合緊密性變好，接合厚度變小，熱阻因而大幅度降低。這也是近年來相變型界面材料己逐漸取代導熱粘膠，甚至部分導熱膏，成為熱界面材料的主流產品之一的重要原因。其缺點是熱傳導率及熱阻抗比導熱膏稍差。現行相變型界面材料的熱傳導率普遍在1--3 W/m.K之間，有些產品可達6 W/m.K以上，整體性能十分接近導熱膏，熱阻約在0.3-0.7 K·cm^2/W ，并仍保持導熱粘膠特性，因此在扣合時需要較大的壓力(約300kPa)，從而會導致機械應力增加。相變型界面材料的技術瓶頸是工藝重現性(Reworkability)問題，雖然它不被分類在粘膠劑中，但其對金屬物體表面有一定的還原性，因此部分高性能微處理器的熱界面材料目前仍采用導熱膏而不使用相變型導熱膠,表4列出幾種相交型熱界面材料主要特性。
4.導熱凝膠(Gels)
導熱凝膠一般是由在硅油及石蠟中添加鋁粉、氧化鋁及銀粉等導熱填充料組成，通常需進行固化處理。由于經過了交鏈處理，所以具有較強的內凝聚力特性，使用時無需加熱或冷凝。它能提供比導熱膠及粘膠劑更有效的傳熱路徑，其熱傳導率約在1-3 W/m.K 左右。導熱凝膠的優點是能順應接觸表面的不規則性而填補孔隙。此外，由于其內凝聚力較強，在使用時不會有溢出及移動問題，使用和處理起來都很方便。
展開 鋁機箱外殼定制： 制造工藝、材料特性、應用和優勢
鋁機箱外殼有哪些材料特性？
強度和耐用性： 鋁具有出色的強度重量比，因此既堅固又輕便。
導熱性： 高效散熱對電子機箱至關重要，可防止過熱。
耐腐蝕： 天然耐腐蝕，陽極氧化或涂層可進一步增強其耐腐蝕性。
EMI/RFI 屏蔽 可有效屏蔽電磁和射頻干擾。
可加工性： 鋁比較容易加工，可縮短制造時間，降低成本。
鋁機箱機柜的應用行業有哪些？
1. 工業設備
用于控制面板、機械外殼和自動化系統的機箱。
2. 電信
用于網絡設備、服務器和通信設備的外殼。
3. 醫療設備
醫療設備和儀器的保護外殼。
4. 航空航天和國防
用于航空電子設備、雷達系統和軍用電子設備的耐用外殼。
5. 消費電子產品
用于高端音響設備、游戲機和家庭自動化系統的定制機箱。
6. 汽車
汽車電子產品外殼，如 ECU 外殼和傳感器蓋。
7. 可再生能源
太陽能逆變器、電池存儲系統和風力渦輪機控制器外殼。
8. 船用
用于導航系統、通信設備和其他船用電子設備的機箱。
總結
鋁機箱機柜的定制加工利用數控工藝的精確性和多功能性，為各種應用生產高質量、耐用和精確定制的機箱機柜。鋁的材料特性與 CNC 加工的優勢相結合，使其成為要求高性能、高可靠性和可定制性的行業的絕佳選擇。YMP 可為鋁機箱外殼提供高質量、高精度的定制 CNC 加工服務。
展開 塑膠材料的特性與選用
■資料來源：ACMT SMARTMolding 20年9月刊
摘要
塑膠材料的特性選用，必須搭配著設計應用，本篇文章主要討論塑膠材料的測試，以及部分添加劑添加后對塑膠材造成的物性改變方向，本文編排順序依照材料物性表測試排序。分別探討項目為：
? 機械特性：拉伸測試。
? 沖擊特性：沖擊測試。
? 溫度特性：熱變形、長時間工作溫度、玻璃轉化溫度、熱傳導。
? 物理特性：比重、模收縮率、表面硬度、摩擦力。
? 光學特性：光穿透、光反射、IR 遮蔽、藍光遮蔽、光擴散。
機械特性：拉伸測試
拉伸測試的主要測試結果以下列幾項數據顯現：
? TensileStress（ 拉伸應力），yld（ 降伏點），TypeI（試片規格1），50mm/min（拉伸速度）
? TensileStress（ 拉伸應力），brk（ 斷裂點），TypeI（試片規格1），50mm/min（拉伸速度）
? TensileStrain（拉伸應變or 拉伸延展），yld（降伏點），TypeI（試片規格1），50mm/min（拉伸速度）
? TensileStrain（拉伸應變or 拉伸延展），brk（斷裂點），TypeI（試片規格1），50mm/min（拉伸速度）
? TensileModulus（ 拉伸模量or 楊式系數），50mm/min（拉伸速度）
圖1：添加物的種類有數種，如玻璃纖維、碳纖維、云母片……等
圖2：拉伸測試分為三個階段
在拉伸測試中，材料被固定夾持后，機具會使用固定的速度往上拉。拉伸時，材料會抵抗拉力，所以會有反作用力（實際記錄的數值為反作用力）。
展開 高分子材料PVT特性分析（Polymer PVT tester）
等壓升溫不同于等壓降溫流程，是在固定壓力下，控制溫度從常溫以固定斜率升溫至設定溫度，記錄各項數據，是應用于加熱后會固化反應的材料，如硅膠及橡膠等。至于等溫變壓升溫流程也是從常溫開始，依序改變設定的壓力段，記錄各項數據后，溫度逐步上升，重復上述步驟，直至測試結束。
圖2：結晶材料PVT曲線
圖3：非結晶材料PVT曲線
PVT曲線依材料特性約可分為結晶材料（如圖2）與非結晶材料（如圖3），從PVT曲線上可觀察到材料的玻璃轉化狀態，從融熔點溫度確定熔融區與固態區之間的比容值之變化趨勢。儀器之計算機可導出原始數據，進而提供分析適宜的加工參數，降低射出過程中可能造成的收縮、翹曲變形等成品缺陷。
總結
隨著射出工藝的發展，對射出成品的尺寸精度要求提高，PVT參數是射出工藝提升的重要指標，射出成型技術與計算機軟硬件的結合，透過模流分析能幫助業者快速完成前置分析作業、有效縮短測試周期、提高產線生產效率及確保成品質量。更因隨著材料科技進步所需，各種新型高分子材料相繼問世，其分子組合與結構更加多元，必須掌握各項材料物理性質，以利將研發成果商品化。■
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展開 無機應力發光材料發光特性、發光機理及應用研究進展
應力發光機理
隨著研究者對應力發光材料探索的不斷深入，應力發光現象的機理解釋逐步完善，但由于不能通過直接的檢測手段加以驗證，因此對相同材料的機理分析存在不同的看法。下面基于壓電與非壓電材料的劃分，就當下普遍認可及新提出的幾種可恢復應力發光機理進行介紹。
（1）壓電材料應力發光機理
當壓電材料受到壓力作用時會在內部產生一個電場，這是由于壓電材料非中心對稱結構所產生的特性。研究者普遍認為材料具有壓電特性是實現應力發光的重要因素，因此在設計應力發光材料時常常是基于壓電材料。基于壓電場與應力發光之間的關系構建了兩種模型，分別為壓電誘導電致發光模型以及壓電誘導載流子脫陷模型，即陷阱中的載流子在壓電場的作用下將能量傳遞給發光中心產生發光。
（2）非壓電材料應力發光機理
區別于壓電材料，非壓電材料不具有本征的壓電特性。近年來，性能優異的具有中心對稱結構的應力發光材料陸續涌現。當前主要通過局部壓電效應以及摩擦電場對具有中心對稱結構的材料應力發光機理進行解釋，但隨著具有特殊應力發光特性材料的涌現，現有的機理無法對其應力發光過程進行解釋，因此新的應力發光機理也逐漸被提出。
應力發光材料的應用
應力發光材料由于能在多種形式的機械應力作用下發光，如研磨、刮擦、按壓、水流、氣流、超聲等，使得其應用場景十分廣泛，在防偽加密、柔性設備、應力傳感、生物醫療、成像顯示、應力記錄等領域均體現出極大的應用價值。
（1）防偽加密
隨著現代社會的快速發展，開發更加先進的防偽加密技術具有重要意義。
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PPT下載：模流分析所需材料特性參數（UDB文件）的精準獲取方法
上周四的國高材直播間中，技術專家分享了“模流分析所需材料特性參數的精準獲取方法”的報告，引起行業上下游人員的熱烈討論！應廣大粉絲要求，現將PPT文檔分享給大家。
以下為報告正文：
LSR 之材料特性與成型過程介紹
LSR 之材料特性與成型過程介紹
■型創科技/ 劉文斌 技術總監
液態硅烷橡膠的特性
液態硅烷橡膠(Liquid Silicone Rubber, LSR) 是種無毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變行為的主要表現為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現象以及較高的熱膨脹系數值。LSR 是以鉑金(Pt, Au)作為催化劑的兩液型快速固化材料，可采射出成型加工方式來成型，射出成型方式可達到大量制造、快速交聯固化，以及可重復性的穩定生產等加工優點。
圖1：液體硅橡膠是一種堅固，柔韌的材料，可以很好地保留其記憶力
LSR 塑料的射出產品具備較好的熱穩定性、抗寒性與優越的電氣絕緣性，燃燒時也不會產生有毒物質。LSR 塑料的應用領域極廣，舉凡健康用品、汽車、嬰兒用品、醫療用具、潛水用品、廚房用具，以及密封性應用產品等，LSR 塑料都是在現階段生產設計中不可取代的材料。
LSR 的成型加工制程
液態硅橡膠LSR 的成型加工只需要三個步驟：「計量混合」、「模塑成型」、「熟化定型」。液態硅橡膠LSR 具優異的流動性，在模具中固化后具有堅固性和柔韌性，使LSR 射出產品可進行非常態的細部結構與倒扣等設計，這是其它射出材料，如塑料或熱塑性彈性體等所無法做到的。LSR 通常是以射出機射出成型，其成型設備與熱塑性塑料常用的加工設備相似，但對于細部的要求卻不全然相同。
圖2：交聯決定了熱固性材料的許多特性，如強度，穩定性和耐熱性
LSR 塑料為雙液型或雙成份組成的液態原材料，分A液成份和B 液成份，市售包裝最常使用是20 公斤（約5 加侖）提桶或200 公斤（約55 加侖）圓桶包裝。
展開 高分子材料的流變特性簡介
剪切黏度除了可以表征不同材料的流動特性以外，也是Moldex3D 模流仿真軟件所用的材料數據包中重要的數據之一。在誠模精密的材料應用研究中心，我們研究了大量的PCR材料的流變特性，如圖1展示了不同PCR含量的ABS材料的剪切黏度曲線。
圖1：不同PCR含量的ABS的剪切黏度曲線
從曲線中可以看出，盡管三種牌號的熔體流動速率值是一樣的，但剪切黏度曲線卻有不同。隨著PCR含量的增加，剪切黏度呈現出下降的趨勢。因此，為了更準確的預測含有PCR的高分子材料在模具型腔中的充填過程，誠模精密的材料實驗室會對每一批PCR來料（同一牌號不同批次）的剪切黏度進行測試，以確保所形成的mtr數據包是準確無誤的。
除了含有PCR的材料，如果是同一牌號的不同顏色，我們也會分別測試其剪切黏度。
圖2：不同顏色的EXL1414的剪切黏度曲線
如圖2所示，三種材料均為EXL1414，分別為本色料、黑色料和白色料，其剪切黏度也呈現出不同的變化。■
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展開 從材料特性到實操技巧 | 在纖維增強塑料上安裝應變片
什么是復合材料?
復合材料或纖維增強復合材料由至少兩種可區分的材料組成，這些材料組合的基本目的是提高材料性能。纖維結構通常嵌入樹脂（基體材料）中，然后固化。
為實現這一點，會將纖維和纖維束被加工成紡織品或織物。用纖維制造的大多數方法起源于紡織工業，因此該領域中使用的大多數術語也用于增強纖維加工。纖維決定了復合材料的強度和剛度。與沒有纖維的同種材料相比，排列纖維的材料的強度要大得多。當力垂直于纖維的方向施加時，剛度的增加不太明顯。這個方向的強度較低。在應用中，在不同方向排列的纖維經常被組合在一起。
復合材料可能的設計
纖維對復合材料強度的影
復合材料由什么材料組成？
常用的纖維包括：
玻璃纖維（GFRP）
碳纖維
芳綸纖維（AFRP）
陶瓷纖維
聚合物纖維
礦物纖維
天然纖維（NFRP）
所用樹脂包括環氧樹脂、聚酯樹脂和聚氨酯樹脂。
復合材料的應用領域有哪些？
航空工業（機身、驅動部件、氣動部件等）
汽車（底盤部件、空氣動力部件）
大型車體（火車、卡車和公共汽車）
海洋（船體結構）
風力渦輪機（轉子葉片）
運動器材
基礎設施和建筑物（建筑物維修、玻璃鋼橋梁）
醫學工程（假肢，X光片）
復合材料的應用領域有哪些？
優異的強度重量比和燃油效率
高強度和彈性彎曲性能
材料自由成形（強度、剛度、熱阻、電阻、形狀、功能）
耐溫性
耐化學性
高耐腐蝕性
為何要對復合材料進行應變測量？
復合材料和結構的特性對于確保材料耐久性至關重要。為了達到這個目的，必須進行不同的測試。測量構件變形是非常必要的。
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