艺术设计中材料的物理性能分类及用途
艺术设计离不开材料，材料就是艺术设计的物质基础。不同的材料有着不同的特性和用途。天然材料和人造材料已成为我们生活中不可分割的组成部分。材料按其物理性能和特性可细分为如下种类：
1 金属材料
金属材料有钢、铁、铜、金、银、铝、钨、稀有金属等，是制造工业产品、家用电器、工具等的良好材料。
金属材料具有较高的热传导系数，导电性能好，呈不透明状态，有一定重量，易于成型，而且可以磨光、抛光并且具有较高的光泽。中国传统的金属工艺一类，就是用金、银、铜、锡等作为工艺材料，生产兵器、礼器、烹饪器、工具、乐器、食器、水器、铜镜以及各种装饰用品。
在手工业，相当多的新材料一经发现总是被用于工艺生产上，导致新工艺品类的产生，如青铜材料冶炼技术一旦成熟即被用来生产兵器、用具、工具和装饰品，在形成一个巨大工艺部类的同时，即产生了一整套金属工艺的技术与艺术方法。
到近现代，铝、钢等材料在设计中被广泛应用，制成钢管家具和各种生活器皿。由于科学技术的发展，目前已发现了十几种稀有金属，稀有金属在冶金工艺中可以改善合金的性能，还可以作为陶瓷和玻璃上的色彩原料，能产生理想的美丽光泽。
金属材料分黑色金属材料 （ 钢和铸铁 ） 和有色金属材料 （ 除铁以外的其他金属及合金 ） 两大类。金属材料的物理性质是指材料在使用过程中表现出来的性质，如硬度、密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性和磁性等。
金属按其密度可分为重金属和轻金属，即密度大于 5的金属材料称重金属，小于 5 的称轻金属。此外，工业上一般把熔点低于 700℃的金属或合金称易熔金属或易熔合金。
衡量金属材料力学性能的主要指标有强度、硬度、弹性、塑性、刚性、韧性、抗疲劳性和蠕变性等。不同金属材料表现出的力学性能是不相同的。金属材料最重要的力学性能是强度，即金属材料在静载荷作用下抵抗破坏的能力，抵抗载荷的能力越大，强度越高。
金属材料对于设计的应用价值在于，其形状通过特殊加工可以产生许多变化。比如，金属富有弹性，可以捶打、拉伸，塑造成各种形状；金属还能熔化浇铸，按照铸模的形状塑造出形态各异的产品。而且，铸型模是用金属制成的，可以反复使用数次，是比较节约的铸造塑形的加工方式。
2 木材
木材是传统的建筑材料和家具材料。木材的优点很多，质量轻而富有韧性；易涂饰；易加工成型；具有天然而美丽的色泽纹理；木材的热传导率低、电阻大，适合于制作工具和器具的把手等。它的缺点也很明显：抗压、抗弯曲强度弱，易变形；易腐朽；易受虫蛀；易燃等。
木材按性质一般分为硬木和软木。
硬木大多是落叶树，这些树大多长势宽阔，每年脱落一次。制作家具的木材多是硬木，且雕刻得相当精细。硬木中较为贵重而稀罕的为紫檀、花梨木、红木、楠木、乌木、黄杨等。此外，还有各种人造板材，大大丰富了家具设计的材料。人造板材是指利用原木、刨花、木屑、小材、废材以及其他植物纤文等为原料，经过机械或化学处理制成的板材。人造板材具有幅面大，质地均匀，表面平整光滑、变形小，美观耐用，易于加工成型等优点。其广泛用于宾馆装修、造船、展览厅装修、家具生产、包装箱、客机装修等方面。人造板的构造种类很多，最常见的有胶合板、刨花板、纤文板和各种轻质板材等。而常见的胶合板、复合板、纤文板、细木工板等，大部分都是2400mm×1200mm 标准规格的，厚度也分成规定层级，以利于配套管理。详细的人造板材内容将在第十一章建筑与室内设计中有详细介绍。
软木大多是针叶树，这种木材有种与生俱来的美，并且很容易着色、上蜡、滚油，或将其抛光形成软软的光亮的表面。
木材的纹理又能激发出设计师的灵感，人们用多种多样不同纹理的木头小碎片拼合在地板或家具表面上，形成图案。木材作为设计的一种材料，有着无限的可能，在纹理、色彩、肌理、易处理性上都有着多样的变化，它与生俱来的温暖感和充满生机的感觉是在其他材料中无法找到的。
3 陶瓷
陶瓷一词的涵义源于古希腊的“烧物”,它是经过高温烧结而具有一定强度的固体材料。传统的陶瓷概念一般是指陶器、瓷器等以粘土等无机非金属矿物为主要原料的产品统称。由于科学技术的发展，现代陶瓷产品的原料已不再局限于粘土、长石、石英等硅酸盐原料，而扩大到非硅酸盐、非氧化物等高纯度原料和人工合成的原料。因而，现代凡是“经高温热处理工艺合成的无机非金属固体材料”都可以称作为陶瓷。
陶瓷材料既有优点，也有不可克服的缺点。优点是耐高温、抗氧化、耐腐蚀；缺点是脆性易碎，高温烧制时易变形等。陶瓷材料的实用范畴很广，如混凝土的水泥 （甚至岩石本身）、玻璃等。这类材料具有一定的硬度和脆性，往往比金属或聚合物更耐高温和更能抗恶劣的环境。中国是世界上最早发现和成功利用陶瓷材料的国家，早在商周时期就已出现原始青瓷，至秦汉时瓷器已经开始成熟。这比日本濑户古窑在 1228 年试制成功青瓷和德国柏林匠师柏特格在 1709 年试制成功瓷器早数千年。
陶瓷一般分为普通陶瓷 （ 传统陶瓷 ） 和特种陶瓷两大类。普通陶瓷又包括日用陶瓷、建筑陶瓷、多孔陶瓷、化工陶瓷等；特种陶瓷有高温陶瓷、高强度陶瓷、耐酸陶瓷、耐磨陶瓷、光学陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷等。
传统陶瓷产品的重要原料为陶土和瓷土。陶土是由铝、硅石，以及其他多种原料构成，也常常包含一些有色原料。陶土又分为两种：一种是原生黏土，另一种是沉积黏土。陶土的烧结和成型只需 7OO ~ 80O℃的高温。
瓷土，又名“高岭土”,是瓷器的主要原料 （ 是以产于景德镇附近的高岭而得名 ）。纯粹的瓷土是一种白色或灰白色土，有丝绢般光泽的软质矿物。瓷土是由云母和长石变质，其中的钠、钾、钙、铁等流失，加上水变化而成的，这种作用叫做“瓷土化”或“高岭土化”.瓷土的熔点约在 1780℃左右，实际上因为多少含有不纯物质，所以它的熔点略为降低。瓷器形态非常坚硬、平滑、有光泽。因此，它可以被制成薄薄的半透明的器皿样式。瓷土烧结后有透明性，无吸水性，一般为白色；在第一次烧成的素坯上，施不用的釉料再烧，可以产生不同的色泽。
陶土、瓷土的可塑性，使陶瓷制品展现各个不同时代的万千品种和造型；而釉药的不同成份的配制，使釉色呈现千变万化的特殊效果，如著名的钧窑窑变，兔毫、百圾碎、油滴、花釉、影青、釉下彩、釉上彩、斗彩、青花、釉里红等，或千峰翠色或如冰似玉，或灿若晚霞或春水如蓝，无不得益于釉之材料的丰富和发展。
4 染织材料
染织材料包括染色材料和织物材料。
4.1 染色材料
染色材料在我国古代有有机植物染料和无机矿物颜料。有机植物染料是从蓝草和茜草中提取的，有靛蓝、茜红等；无机矿物颜料有朱砂、石绿、土红等。我国古代染料为天然颜料，到明清时期，我国的染色材料多达几百种。到近代化学工业的出现，各种人造颜料就出现了，如铬绿、铬黄、钛白、立德粉、炭黑、铜粉、铝粉、氧化铁红、群青等。
4.2 植物材料
织物材料有毛、丝、棉、麻、人造纤文等，它们不仅成为人们日常生活中服饰的重要原料，也成为纤文织物设计的重要材料。仅蚕丝如纺、绸、缎、绉、锦、罗、纱、绢、绫、绡、呢、绒、绨等，就可织成十多种织物。这些丝织物的共同特点是光泽好，手感好，透气性能好，穿着舒适、高雅、华丽。除天然织物材料外，还有种类繁多的人造材料，即化学纤文。
5 玉石材料
玉石是我国重要的装饰雕刻材料。玉是一种温润而有光泽的美石，在我国古代，由于受到儒家“君子比德于玉”观念的影响，使得玉器成为贵族、文人乃至平民所喜爱和玩赏的一种工艺品。
古人说玉是“石之美者”,所以玉不仅指硬玉和软玉两类，还有广义的概念。如蛇纹石族 （ 岫玉之一部分，即硬绿蛇纹石 ）、某些硅酸变胶体 （ 玛瑙、碧玉 ）、次生石英岩类 （ 东陵石、密玉 ）、以及水晶 （ 芙蓉石 ）、蔷薇辉石 （粉翠 ） 等能符合玉雕要求者，都可以包括在“玉”的范畴。一般玉的硬度应在 4 以上，具有蜡状或玻璃状光泽。若硬度不够，如大理石、寿山石、青田石、汉白玉等，则不属玉雕材料，只能算是石雕材料。我国出产丰富的玉石材料，如云南的翡翠、新疆的白玉、东北的玛瑙、岫岩，湖北的松石、台湾和海南岛的水晶，河南的密玉、北京的粉翠、杭州的昌化石以及南京的雨花玛瑙等，都是较著名的制作玉器的原材料。
6 玻璃
玻璃是一种较为透明的液体物质，是一种在冷却过程中黏度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。玻璃既是一种古老的材料，也可能是第一种被大规模应用的材料。这种透明、坚硬的材料令人惊叹。这是一种万能的材料，拥有从包装美酒到替换人体器官的不同功能……玻璃的深加工制品能具有控制光线、调节温度、防止噪音和提高建筑艺术装饰等功能。随着科技的发展，玻璃不仅是一种采光材料，而且成为现代建筑的一种结构材料和装饰材料。玻璃是所有材料中最具自然美的一种，它浇铸简单、无色、朴实无华，但它的晶莹剔透、流线形态和闪烁发光的特质却非常吸引人。http://www.youerw.com
总之，在艺术设计中充分了解材料的种类和物理性能，最大限度地发挥材料的应用价值，是做好设计的前提和基础。
参考文献
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