一、材料及基性质

（一）材料的分类

材料种类繁多，按材料的成分分类，有金属材料、化学材料等；按外形分，有板材（图3-4）、管材（图3-5）、墙体砖（图3-6）、墙面砖（图3-7）等；按材料来源来分，又可分为天然材料和人工合成材料等。

◆天然材料：指竹、木、石、宝石等。其特点是安全、一般无害，人们普遍喜爱。天然材料生长或加工周期长，大量使用会对生态环境造成破坏。对于某些必须大量使用的天然材料，人们也可以通过改造大自然来获取。例如，栽种速生林（桉树林）来获取造纸的木材（纸浆）而不破坏，或者减少破坏天然森林。

◆金属材料：指铁、铜、铝等。其特点是机械特性好，容易加工，可大量生产。但冶炼时需消耗大量能源，且产生废水、废渣和废气污染。“节能减排”是冶炼行业技术进步的重要标志，也是我国的一项长期的基本国策。

◆化学材料：指塑料、涂料、油漆等。其特点是耐用性好，可大量生产。但在生产过程中会产生有毒物质，而且塑料不易降解，对土壤和水源可形成长时间的污染。

◆复合材料：指各类合金、玻璃纤维等。其特点是具有克服单一材料的某些缺陷，集合多种材料的优良性能，但制造困难。例如，不生锈钢的钢铁——不锈钢。是易破碎的玻璃——玻璃钢纤维。

◆新材料：通常是指人们运用新技术，最新制备的具有特殊性质或性能的材料。例如，纳米材料、高温超导材料等。其特点是具有新性能，但是生产难度大，成本高。

（二）材料的特性

材料的特性按不同的分类有许多种类，但最基本的特性如下：

◆塑性：指固态材料的基本特征，是其保持形状的特性。常见的塑性大的材料有塑料、铜、铝等。

◆弹性：指固态材料恢复形状的特性。弹性大的材料有橡胶、钢材等。

◆耐腐蚀性：指材料化学性能稳定的特性，如塑料的耐酸碱等。

◆其他特性：例如，材料的光学特殊、放射性、硬度特性等。

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二、标准件与元器件

（一）标准件

标准件（图3-8）是指具有统一的形状、尺寸、公差和技术要求等的零件（或部件），如按照国家标准生产的螺钉、垫圈、键和销等。标准件具有互换性，能用在各种机器、仪器、设备和建筑上。采用标准件可以节约设计力量。标准件的集中生产，有利于先进工艺技术的使用，还可有效地提高生产质量，降低生产成本。

进行产品设计时，使用标准件，既可以节约成本，又可以加快工程的进度。但是，过多使用标准件，有时会使产品缺乏个性。

（二）元器件

在电子和电器产品中，因某一功能部件被广泛、大量使用，人们出于使用方便、简化制作过程和节约成本的需求，单独设计和生产了这种零部件，称之为元器件（图3-9），例如，电阻、电容、电感、晶体管和集成块等电子元器件。随着制造技术的不断发展，现在人们已经把具有若干功能的单一产品部件集合在一起构成一个新部件，如集成电路芯片。现在的收音机、电视机、音响等电器几乎全部由电子元器件组成。