Материаловедение в промышленном дизайне краткий курс художественног

произведения авангардного течения); стилизацию можно рассматривать как творческий метод автора. По О.Л. Голубевой: стилизация - это один из приемов визуальной организации образного выражения, при котором вы­ являются наиболее характерные черты предмета и отбрасываются ненуж­ ные детали (колючий ежик, умная сова). Стилизуют по собственному су­ ществующему принципу (колючий ежик) и по привнесенному свойству

(умная сова).

Стиль - общность образной системы, средств художественной выра­ зительности, творческих приемов, обусловленных единством идейно­ художественного содержания. Можно говорить о стиле отдельного произ­ ведения или жанра, об индивидуальном стиле (творческой манере) отдель­ ного автора, а также о стиле целых эпох или крупных художественных на­ правлений, поскольку единство общественно-исторического содержания определяет в них общность художественно-образных принципов, средств, приемов (таковы, например, в пластических и других искусствах романти­ ческий стиль, готика, Возрождение, барокко, рококо, классицизм, модер­ низм).

Стереоскопический эффект (в том числе цветовая стереоскопия) - зрительное восприятие окружающих предметов объемными и пространст­ венно смещенными относительно друг друга (например, при бинокуляр­ ном наблюдении двумя глазами).

Строение вещества, составляющего материал - структура на молеку­ лярно-ионном уровне кристаллической решетки (или взаимного располо­ жения молекул и ионов в аморфных веществах), изучаемая методами рент­ геноструктурного анализа, электронной микроскопии и т.п.

Структура (от лат. structura - строение, расположение, порядок) - со­ вокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, сохранение основных свойств при различ­ ных внешних и внутренних изменениях.

Средняя плотность или удельный вес (г/см3, кг/м3) - масса единицы объемаматериала (вещества) в естественном состоянии.

Суспензия (от лат. suspendo - подвешиваю) -.взвесь, грубодисперсная система, состоящая из жидкой среды и твердых частиц (фаз), в которой мелкиетвердые частицы взвешены в жидкости.

Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него другого твердого тела. Определяется твердость по Моосу, по Бринеллю» поРокфеллу, по Виккерсу, микротвердость.

Творчество - деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающееся неповторимостью, оригинальностью и культурно­ исторической уникальностью. Творчество специфично для человека, так как всегда предполагает творца - субъекта творческой деятельности.

т.п.; научная дисциплина, разрабатывающая и совершенствующая такие приемы и способы.

Технологичность - проявление взаимосвязей между технологией и свойствами материалов (изделий).

Трещина - нарушение сплошности материала, представляющее собой две противоположные свободные поверхности, не взаимодействующие друг с другом, и острую вершину, если трещина развита с краю тела мате­ риала, (или две вершины, если трещина развита на поверхности или внут­ ри тела материала) с неполностью нарушенными межатомными (межмоле­ кулярными) связями.

Ударная вязкость (динамическая или ударная прочность) - свой­

ство материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.

2

Удельная ударная вязкость ан, определяемая в Дж/м , как отношение рабо­ ты образца материала при испытании ударным изгибом (на маятниковом копре) к площади поперечного сечения образца (в зоне надреза).

Упругость - свойство твердого тела самопроизвольно восстанавли­ вать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы.

Фаза - однородная по химическому составу и физическим свойствам часть термодинамической системы, отделенная от других частей (анало­ гичных или других по химическому составу и структуре фаз), имеющих аналогичные или иные свойства, границами раздела (на которых может происходить изменения свойств).

Фактура (от лат. factura - обработка, строение) - видимое строение (состояние) поверхности материала, характеризуемое уровнем ее гладко­ сти (рельефности).

Физика - наука о природе, изучающая наиболее общие свойства и за­ коны материального мира. Вследствие этой общности законы физики ле­ жат в основе всего естествознания. Физика составляет фундамент всей со­ временной техники.

Физические свойства - многочисленные и многообразные характе­ ристики материального мира. Большое разнообразие свойств материалов следует рассматривать в свете физических законов. В пособии рассматри­ ваетсятолько часть физических свойств, обусловленных его темами.

Физическая химия - наука, объясняющая химические явления и ус­ танавливающая их закономерности на основах общих принципах физики и химии. Физическая химия включает квантовую химию, химическую тер­ модинамику, кинетику, учение о катализе и др. В физическую химию обычно включают также коллоидную химию, плазмохимию, лазерную хи­ мию и др. Физическая химия служит теоретической основой неорганиче­

ской, органической и аналитической химии, а также химической техноло­ гии.

димой части спектра (длина световых волн составляет 380-760 нм). Цвет (или цветовое ощущение) зависит от спектрального состава светового по­ тока, отраженного поверхностью материала или прошедшего через него (последний характеризует цвет только светопроницаемых материалов - стекла, некоторых материалов и пластмасс).

Цветовой тон (длина волны А.) - свойство характеризует силу выра­ женности цвета (в человеческом сознании она связана с концентрацией то­ го или иного пигмента в краске).

Цветокомпознция - колористическое решение в произведениях изо­ бразительного искусства как одно из важнейших средств эмоциональной выразительности, основанное на локальных цветах и на использовании то­ нальных отношений.

Цветоустойчивость - способность материала в течение длительного времени сохранять в эксплуатационных условиях без изменения свой цвет. Красители (пигменты) минерального происхождения длительное время хорошо сохраняют свой цвет (даже при внешних воздействиях). Красители (пигменты) органического происхождения теряют свой первоначальный цвет (выгорают) под воздействием солнечных лучей и, особенно интен­ сивно, под воздействием ультрафиолетового излучения.

Электролит (от электро... и .. .лит) - жидкие или твердые вещества, в которых в сколько-нибудь заметных концентрациях присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический ток. В узком смыс­ лесоли, растворы которых проводят электрический ток из-за наличия ионов, образующихся в результате электролитической диссоциации. Со­ держатся во всех жидких системах живых организмов, служат средой для проведения многих химических синтезов.

Эстетика (от греч. aisthetikos - чувствующий, чувственный) - фило­ софская наука, изучающая сферу эстетического как специфического про­ явления ценностного отношения между человеком и миром, область худо­ жественной деятельности людей.

9.Вопросы для самоконтроля

1.Как вы понимаете «закон красоты»?

2.В чем заключается технологичность материала и ее связь со свойст­ вами материала?

3.В чем существо понятий форма, цвет, фактура, текстура?

4.Что такое простое и сложное свойство материала?

5.Что такое композиция с точки зрения дизайнера?

6 . Как понимать термин «язык материала»?

13. Сомов Ю.С. Композиция в технике / Ю.С. Сомов. - М.: Машино­ строение, 1987.

М.Флеров А.В. Технология художественной обработки металлов / А.В. Флеров. - М.: Высшая школа, 1968.

15. Холмянский Л.М. Дизайн / Л.М. Холмянский, А.С. Щипаное. - М.:

Просвещение, 1985.

16. Чернышов О.В. Формальная композиция / О.В. Чернышов. - Минск: Хорвест, 1999.

Раздел Б. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Металлы - вещества, обладающие разнообразными, но характерными для них свойствами. Свойства металлов зависят от их состояния и струк­ туры, от условий, в которых они находятся. Среди многих этих свойств: прочность, пластичность и ковкость, хрупкость и твердость, коррозионная стойкость, блеск и многие другие. Металлы можно представить в виде ионного кристаллического остова, погруженного в «электронный газ», ко­ торый, компенсируя электростатическое отталкивание ионов, связывает их в твердое тело («металлическая связь»).

Дизайнер должен выбрать металл и способы его обработки так, чтобы воплотить свой художественный замысел, учитывая при этом технологи­ ческие и эстетические возможности металла, их особенности в формооб­ разовании изделия, экономическую сторону как в процессе изготовления, так и при эксплуатации изделия и др. Возможности технологии изготовле­ ния и свойства металла определяют форму, размеры и другие особенности изделия. Поэтому рассматривать изготовление любого изделия (в том чис­ ле художественного) вне связи с технологией и свойствами металла было бы неправильно.

Всего насчитывается 84 металла. В той или иной степени все металлы используются для практических целей, но широко используются немногие. В чистом виде металлы применяются редко. В большинстве случаев ис­ пользуют металлические сплавы, состоящие из основы (железо, медь, алюминий, магний, титан и т.д.) и добавок, называемых легирующими элементами (хром, никель, марганец, кобальт и другие), которые сущест­ венно изменяют свойства чистых металлов в заданную сторону, сохраняя характерные свойства металлов. Металлических сплавов сейчас более 10 тысяч и их номенклатура расширяется за счет создания новых.

вышением скорости охлаждения число центров кристаллизации увеличи­ вается, а размер кристаллитов уменьшается).

Существование одного и того же металла в различных кристалличе­ ских формах называют полиморфизмом (или аллотропией), а переход из одной модификации в другую - полиморфным (аллотропическим) превра­ щением. Например, у железа это явление характеризуется наличием трех кристаллических модификаций: а - Fe (до 1184 К) и 5 - Fe (с 1594 К до температуры плавления 1812 К), у которых о.ц.к-решетка; при температуре > 1184 К решетка железа становится г.ц.к. (y-Fe). При охлаждении проис­ ходит обратный процесс: 5 - Fe -> у - Fe -> а - Fe.

Если число атомов и расстояния между ними в решетке разные, то свойства отдельных кристаллов (монокристаллов) неодинаковы (анизо­ тропные). Большинство металлов и сплавов являются телами поликристаллическими и состоят из множества различно ориентированных в простран­ стве кристаллитов, прочно связанных между собой. Поэтому их свойства становятся усредненными и в разных направлениях равными (изотропные). Если способ обработки металлов способствует преимущественной кри­ сталлографической ориентировке отдельных зерен (например, при прокат­ ке), поликристаплические тела также становятся анизотропными (напри­ мер, вдоль направления прокатки прочность металлов выше, чем поперек прокатки).

Металлы могут быть в твердом, жидком или газообразном состояни­ ях. Чистые металлы плавятся при температуре Гпл, сплавы - в интервале температур солидус Тс0л - ликвидус Глик. В процессе кристаллизации обра­ зуются фазы: чистые металлы, твердые растворы или интерметаллиды. Формирование фаз при кристаллизации зависит от состава сплавов и усло­ вий кристаллизации. При растворении компонентов сплава друг в друге образуются твердые растворы. Либо атомы растворяемого компонента в узлах кристаллической решетки замещают атомы компонентарастворителя (элементы замещения), либо они внедряются (элементы вне­ дрения) в решетку. Компоненты сплава могут вступать во взаимодействие друг с другом, образуя интерметаллиды - соединения металла с металлом (например, C11AI2 , MgZn2 и др.). Компоненты сплава могут не взаимодей­ ствовать друг с другом, образуя механическую смесь зерен каждого из компонентов. Она может состоять из двух и большего числа фаз, причем каждая из фаз сохраняет присущий ей тип кристаллической решетки. Свойства металлов зависят от степени совершенства их структуры. Боль­ шинство металлов и сплавов являются конструкционными материалами.

Физические свойства металлов и сплавов характеризуются комплек­ сом свойств: плотностью, температурой плавления, коэффициентом тер­ мического расширения, тепло- и электропроводностью, магнитной прони­