现代新材料在产品设计中的应用研究

徐 嘉

(北华航天工业学院，河北 廊坊065000)

0 前言

纳米材料就是现代新型材料的一种，具备宏观材料没有的物理和化学性能，可以更好的应用在加工领域中，在产品加工的过程中，产品的设计过程，是体现产品新材料应用的机会，对于纳米材料来说，其具备的优良性能为其开拓了使用的市场。同时结合我国产品加工企业的实际状况，也可以更加全面的了解到用户的需求和产品的生产方向，进而为企业带来更多的经济利益。

1 新材料在加工产业的应用状况

1.1 在国内市场的应用状况

新材料的面世，迎来了很多国家的追捧和使用，同时新材料的性能和品质，也使我国产品加工企业加大了应用的力度，并通过新材料的使用，在很大程度上提高了产品的生产产量。随着我国市场的不断发展，人们对加工企业生产产品的需求持续加大，很多企业都在探索可以提高生产水平的措施，通过对新材料的研究和考察，明确了新材料的使用目标，并投入到了使用中。我国政府根据新材料的研发和使用，也对其进行了管理和监督，并明确指出了新材料使用的重要价值，科研人员也将新材料的研究列入到工作计划中，在我国提出可持续发展的前提下，这种新材料的出现，缓解了市场供应关系紧张的局面，也提高了材料的利用效率。因此，我国加工企业在生产的过程中，一定要根据自己的实际加工能力，选购合理数量的新材料，避免出现过于强调加工产量的现象，而忽略了企业的经济实力，造成经济负担[1]。

1.2 在国外市场的应用状况

经过新材料的研发和应用，在美国，政府就公布了纳米技术启动计划书，使纳米材料可以全面的应用在产品加工过程中，美国的科学家也通过不断的研究，强烈表明了新材料的重要性。通过研究结果的问世，使人们对新材料有了更细致的了解，加工企业纷纷加大了新材料的使用量，进而引发了一场巨大的工业革命。经过国外应用结果的总结可以发现，新材料已经应用在了化学、物理学、电子学等领域中。可见，纳米新材料的应用经济走入到了更专业、更广阔的路径，并且通过新材料的应用，实现了产业结构的壮大和发展，我国生产领域应该借鉴国外先进的生产水平，扩大新材料的使用范围，突破传统材料的加工产量[2]。

2 现代新材料的产品加工设计方法

2.1 新材料性能的分析

为了提高现代新材料的使用范围，在投入到加工过程中，技术人员要对新材料的性能进行分析，进而判断新材料的生产适用范围，探索新材料在产品设计中的应用方法。新材料性能分析研究方法如下：首先，技术人员要在新材料中提取出所选实例中的材料成分，对其具备的性能进行分析，判断新材料的使用标准和使用方法。然后，结合产品加工的需要，对照加工产品的生命周期，建立起对比关系，明确新材料的使用周期时间，掌握加工的进度。最后，对材料的每种性能进行判断，明确产品生命周期的不同阶段，进而制定出具体的生产计划，使材料的性能可以更好的提高产品的质量[3]。

2.2 设计师选材的分析

为了进一步提高产品的性能，使新材料可以更好的应用在产品加工过程中，需要设计师对材料进行认真的选择，确保材料的性质可以满足产品生产的需求，通过对设计师选择过程的分析，发现存在很多不合理的现象。包括：①有些设计公司在应用材料时，主要是考虑客户的要求和意见，没有坚持材料选择的理论，也没有结合公司的实际经济情况，总是盲目的对材料的性能进行选择；②设计师在选用材料的过程中，缺乏对环境保护的考虑，加大了对环境污染的程度，同时这种加工的标准，也不满足可持续发展的需要；③选择材料时，加工企业过于考虑成本问题，限制了设计师思路的开阔，很多设计师缺乏工作的经验，不能按照专业的水平，对选择的材料进行划分和判断。这些现象的出现，严重阻碍了新产品研发的过程，同时也降低了新材料的应用效果，所以在新材料实际应用的过程中，设计师要根据企业生产的实际需求，建立客观的选择模式，对新材料的性能进行全面的分析和判断，确保企业的经济利益不会受到损害[4]。2.3 结合实际的需求选择新材料

在产品设计的过程中，当新材料的使用已经不能满足市场和用户的需求时，就需要设计师对产品进行重新设计，通过不断的改良，来获得更大的销售途径，同时也使新材料的性能可以全面的发挥出来，提高企业的加工水平。此外，新材料往往是各项异性的，所以在使用的过程中，还需要结合实际的生产需求，去判断新材料的取向。在探索实际需求中，需要结合产品具备的功能去分析，明确了产品的功能，才能对产品在市场中的销售进行定位，所以设计师必须保证所选材料具备的功能，然后才能投入到实际的加工过程中。主要考虑的功能包括：材料的常规力学性能、疲劳断裂性能等，设计师可以根据这些方面的检测，来对使用的材料进行选择，在新材料研发的过程中，逐渐出现了很多使用的样本，功能梯度材料和纳米材料都是科学技术发展研发出的新型材料[5]。

3 结语

对于我国产品加工企业来说，抓住生产的机遇和市场的需求，是企业经济发展的重要措施，也是提高企业生产实力的必要途径，新型材料的研发和出现，提高了产品加工的性能和质量，但是也对企业的加工选择和技术应用提出了更高的要求。所以在新产品设计和加工的过程中，设计师要根据产品材料的具体性能，去合理的选择加工材料，确保材料的使用会提高产品的性能，也可以为产品的销售开辟更加宽广的路径。设计师要根据企业的实际生产情况和市场的需求，去合理的选择新材料的类型，同时也要对材料的性能进行研究，全面的考察之后，才能根据研究的结果，去判断新材料的使用标准，进而可以发挥出新材料的优秀性质。

［1］周裁民，杨雄波，许瑞珍，等.纳米材料的研究现状及发展趋势[J].科技信息：科学教研，2010，52（14）：100-104.

［2］劳建芳，朱春晓.产品设计中新材料的应用研究[J].东华大学，2011，36（15）：156-159.

［3］周明，叶鹏，王兴宇，等.纳米材料在产品设计中的应用研究[J].合肥工业大学，2013，63（14）：520-524.

［4］郭泽明，李先明，马士英，等.高性能结构材料推动高技术产业跨越式发展[J].中国新技术新产品，2010，47（45）：410-413.

［5］艾险峰，马晓宇，段俊峰，等.造物“选”材“适”之为良：产品设计中新材料选用的相适性研究[J].武汉：武汉理工大学，2012，47（10）：120-123.