現代新材料在產品設計中的應用研究

徐 嘉

(北華航天工業學院，河北 廊坊065000)

0 前言

納米材料就是現代新型材料的一種，具備宏觀材料沒有的物理和化學性能，可以更好的應用在加工領域中，在產品加工的過程中，產品的設計過程，是體現產品新材料應用的機會，對于納米材料來說，其具備的優良性能為其開拓了使用的市場。同時結合我國產品加工企業的實際狀況，也可以更加全面的了解到用戶的需求和產品的生產方向，進而為企業帶來更多的經濟利益。

1 新材料在加工產業的應用狀況

1.1 在國內市場的應用狀況

新材料的面世，迎來了很多國家的追捧和使用，同時新材料的性能和品質，也使我國產品加工企業加大了應用的力度，并通過新材料的使用，在很大程度上提高了產品的生產產量。隨著我國市場的不斷發展，人們對加工企業生產產品的需求持續加大，很多企業都在探索可以提高生產水平的措施，通過對新材料的研究和考察，明確了新材料的使用目標，并投入到了使用中。我國政府根據新材料的研發和使用，也對其進行了管理和監督，并明確指出了新材料使用的重要價值，科研人員也將新材料的研究列入到工作計劃中，在我國提出可持續發展的前提下，這種新材料的出現，緩解了市場供應關系緊張的局面，也提高了材料的利用效率。因此，我國加工企業在生產的過程中，一定要根據自己的實際加工能力，選購合理數量的新材料，避免出現過于強調加工產量的現象，而忽略了企業的經濟實力，造成經濟負擔[1]。

1.2 在國外市場的應用狀況

經過新材料的研發和應用，在美國，政府就公布了納米技術啟動計劃書，使納米材料可以全面的應用在產品加工過程中，美國的科學家也通過不斷的研究，強烈表明了新材料的重要性。通過研究結果的問世，使人們對新材料有了更細致的了解，加工企業紛紛加大了新材料的使用量，進而引發了一場巨大的工業革命。經過國外應用結果的總結可以發現，新材料已經應用在了化學、物理學、電子學等領域中。可見，納米新材料的應用經濟走入到了更專業、更廣闊的路徑，并且通過新材料的應用，實現了產業結構的壯大和發展，我國生產領域應該借鑒國外先進的生產水平，擴大新材料的使用范圍，突破傳統材料的加工產量[2]。

2 現代新材料的產品加工設計方法

2.1 新材料性能的分析

為了提高現代新材料的使用范圍，在投入到加工過程中，技術人員要對新材料的性能進行分析，進而判斷新材料的生產適用范圍，探索新材料在產品設計中的應用方法。新材料性能分析研究方法如下：首先，技術人員要在新材料中提取出所選實例中的材料成分，對其具備的性能進行分析，判斷新材料的使用標準和使用方法。然后，結合產品加工的需要，對照加工產品的生命周期，建立起對比關系，明確新材料的使用周期時間，掌握加工的進度。最后，對材料的每種性能進行判斷，明確產品生命周期的不同階段，進而制定出具體的生產計劃，使材料的性能可以更好的提高產品的質量[3]。

2.2 設計師選材的分析

為了進一步提高產品的性能，使新材料可以更好的應用在產品加工過程中，需要設計師對材料進行認真的選擇，確保材料的性質可以滿足產品生產的需求，通過對設計師選擇過程的分析，發現存在很多不合理的現象。包括：①有些設計公司在應用材料時，主要是考慮客戶的要求和意見，沒有堅持材料選擇的理論，也沒有結合公司的實際經濟情況，總是盲目的對材料的性能進行選擇；②設計師在選用材料的過程中，缺乏對環境保護的考慮，加大了對環境污染的程度，同時這種加工的標準，也不滿足可持續發展的需要；③選擇材料時，加工企業過于考慮成本問題，限制了設計師思路的開闊，很多設計師缺乏工作的經驗，不能按照專業的水平，對選擇的材料進行劃分和判斷。這些現象的出現，嚴重阻礙了新產品研發的過程，同時也降低了新材料的應用效果，所以在新材料實際應用的過程中，設計師要根據企業生產的實際需求，建立客觀的選擇模式，對新材料的性能進行全面的分析和判斷，確保企業的經濟利益不會受到損害[4]。2.3 結合實際的需求選擇新材料

在產品設計的過程中，當新材料的使用已經不能滿足市場和用戶的需求時，就需要設計師對產品進行重新設計，通過不斷的改良，來獲得更大的銷售途徑，同時也使新材料的性能可以全面的發揮出來，提高企業的加工水平。此外，新材料往往是各項異性的，所以在使用的過程中，還需要結合實際的生產需求，去判斷新材料的取向。在探索實際需求中，需要結合產品具備的功能去分析，明確了產品的功能，才能對產品在市場中的銷售進行定位，所以設計師必須保證所選材料具備的功能，然后才能投入到實際的加工過程中。主要考慮的功能包括：材料的常規力學性能、疲勞斷裂性能等，設計師可以根據這些方面的檢測，來對使用的材料進行選擇，在新材料研發的過程中，逐漸出現了很多使用的樣本，功能梯度材料和納米材料都是科學技術發展研發出的新型材料[5]。

3 結語

對于我國產品加工企業來說，抓住生產的機遇和市場的需求，是企業經濟發展的重要措施，也是提高企業生產實力的必要途徑，新型材料的研發和出現，提高了產品加工的性能和質量，但是也對企業的加工選擇和技術應用提出了更高的要求。所以在新產品設計和加工的過程中，設計師要根據產品材料的具體性能，去合理的選擇加工材料，確保材料的使用會提高產品的性能，也可以為產品的銷售開辟更加寬廣的路徑。設計師要根據企業的實際生產情況和市場的需求，去合理的選擇新材料的類型，同時也要對材料的性能進行研究，全面的考察之后，才能根據研究的結果，去判斷新材料的使用標準，進而可以發揮出新材料的優秀性質。

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

［2］勞建芳，朱春曉.產品設計中新材料的應用研究[J].東華大學，2011，36（15）：156-159.

［3］周明，葉鵬，王興宇，等.納米材料在產品設計中的應用研究[J].合肥工業大學，2013，63（14）：520-524.

［4］郭澤明，李先明，馬士英，等.高性能結構材料推動高技術產業跨越式發展[J].中國新技術新產品，2010，47（45）：410-413.

［5］艾險峰，馬曉宇，段俊峰，等.造物“選”材“適”之為良：產品設計中新材料選用的相適性研究[J].武漢：武漢理工大學，2012，47（10）：120-123.