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作者简介

马宁伟，工程师，历任南京熊猫集团东方无线电厂结构设计师、结构设计室主任、副所长、二所所长、副总工程师，南京同创电脑集团结构设计部部长、研发中心常务副总监，海尔集团深圳海尔信息科技有限公司常务副总经理，ABIT电脑（上海）研发中心常务副总经理，中兴通讯股份有限公司数据产品事业部工艺结构总监，现为中兴通讯南京研发中心承载网规划系统部主任工程师。 主要技术成果：（1）1988年作为“熊猫2200收录机”的结构主设计师获南京市科技进步三等奖（编号：8809502）该机单品种产销100万台。

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内容介绍

《电子产品结构材料特性及其选择方法》全面介绍了电子产品结构常用材料的特性及其选择方法，这些材料包括塑料、镀锌钢板、铝和铝合金、铍青铜和锡青铜、镁合金、钛合金、碳纤维复合材料、印制板、防水和消声材料等。作者根据多年的工作经验，以国际化的视野，参考了大量国外一流制造商的最新材料技术规格书的原文，对国内外同类材料进行了比较和梳理，指出了很多成熟的材料在使用中的误区，介绍了一些新材料的最新技术，并给出了材料优选的实例。 《电子产品结构材料特性及其选择方法》适用于从事电子产品结构设计、结构工艺、品质管理、物料采购和项目管理等工作的人员，也可供电子产品结构设计、机电一体化、精密仪器、工程材料和电子材料等专业的师生作为教学参考。

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精彩书摘

本章提要材料技术是产品的基础，也是结构工程师的基础，材料技术的进步往往是社会进 步的表现，例如青铜器的使用、塑料的使用、光纤的使用等。材料的正确选择是对产品需求、材料功能、制造工艺、通用化和市场成本等因素综合权衡的结果。 选择电子产品结构材料是结构工程师的基础性工作。选择材料要做到“知己知彼”。首先是知己”，即所研发的产品需求：要了解产品的功能、性能和工艺性，要考虑通用化、性价比和供货情况。然后是“知彼”，即材料的特性：必须在繁多的材料中找出合适的种类，在选择的种类中找出关键的参数，在关键的参数中对不同厂商的材料进行比较和鉴别。 本章介绍了电子产品结构材料选择的原则、要素和结构材料的应用现况，并列举了实例。材料选择的原则是优先选自己熟悉的、已用过的材料。在此基础上积累经验，发现材料的不足，然后再选用新材料，或对原材料加以改善，从而在材料选择方面实现质量提升和创新。选定材料后，由于材料的特性差异，零件的结构设计和工艺性也相应有不同要求，这方面的知识可以参考本书其他章节中的选用实例。 选择材料时，不一定要选择最好的，但工程师一定要知道什么是最好的材料，一流的材料能够做到何种水平，谁是这个材料的技术领先者。这样才能真正把握好材料选择这个环节。1.1材料选择的原则1.1.1材料的通用化材料选择要充分考虑已使用过的材料，除非有充足理由，不要随意用新材料，这样可以借鉴已有材料的使用经验，产品设计容易成熟；同时，对一家公司来说，材料品种少，易于采购和减少管理成本。 一般来说，大多数材料都有国际标准、国家标准和行业标准，大的公司也有一些关于材料方面的标准或规范，这都是需要尽量遵循的。这样可以减少设计工作量和少走弯路，对设计新手来说，尤其应该如此，当有很多经验积累时才可以在原来的材料基础上做改进，选择和使用新材料。

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第1章概述 1 1.1 材料选择的原则 1 1.1.1 材料的通用化 1 1.1.2 材料的性价比 2 1.1.3 材料的环保要求 2 1.1.4 材料的应用创新 2 1.2 材料选择的技术要素 2 1.2.1 力学特性 2 1.2.2 制造工艺 3 1.2.3 其他特性要求 3 1.3 材料应用现况 4 1.3.1 非金属材料 4 1.3.2 金属材料 4 1.3.3 复合材料 5 1.3.4 特殊功能材料 5 1.3.5 国内外材料应用技术的差距 5 1.4 电子产品结构材料应用略表 6 参考文献 12 第2章结构材料的基本感知和识别 13 2.1 概述 13 2.2 颜色和色标 14 2.2.1 光学三原色 14 2.2.2 印刷三原色 14 2.2.3 色标和体系 15 2.2.4 染料和颜料 16 2.2.5 产品颜色种类 16 2.3 视觉和触觉 16 2.3.1 人的视角 17 2.3.2 人对颜色的感觉 17 2.3.3 颜色的特定使用 17 2.3.4 触觉 17 2.4 尺寸和公差 18 2.4.1 尺寸参照系 18 2.4.2 尺寸测量技巧 19 2.4.3 机械加工公差 19 2.5 重量和力 20 2.5.1 常用材料的密度 20 2.5.2 重量参照物 21 2.5.3 人的施力值 21 2.6 温度和湿度 22 2.6.1 人对温度的感觉 22 2.6.2 电子材料和产品对温度的敏感性 22 2.6.3 自然环境和室内温度 23 2.6.4 人对湿度的感觉 24 2.6.5 电子产品的生产和存储温/湿度 24 2.7 声音和噪声 24 2.7.1 声音的基本概念 25 2.7.2 电子产品的噪声 25 2.7.3 人对声音的感觉 25 2.8 刚度和强度 26 2.8.1 强度的定义 26 2.8.2 刚度的定义 27 2.8.3 强度和刚度破坏的图示 27 2.8.4 影响刚度的要素 27 2.8.5 弹性 28 2.9 材料的简易识别 29 2.9.1 塑料的简易识别 29 2.9.2 不锈钢和不锈铁的简易识别 31 2.9.3 铝合金、镁合金和钛合金的简易识别 31 2.9.4 材料的晶体结构 32 参考文献 33 第3章塑料 34 3.1 塑料的组成 34 3.1.1 塑料的基本成分 34 3.1.2 塑料的添加剂 35 3.1.3 塑料的填料 35 3.2 塑料的分类 36 3.2.1 按塑料的用途分类 36 3.2.2 按塑料的加工特性分类 36 3.2.3 按结晶的类型分类 38 3.2.4 同种塑料的不同牌号 38 3.3 塑料的成型方法 38 3.3.1 注射成型 38 3.3.2 压铸成型 39 3.3.3 其他成型方法 40 3.4 常用塑料的主要参数 40 3.4.1 机械性能 40 3.4.2 电气性能 42 3.4.3 加工特性 43 3.4.4 塑料的检验 43 3.5 常用塑料的特性和选用 44 3.5.1 塑料材料的标注 44 3.5.2 几种塑料的知名生产厂商 45 3.5.3 塑料的特性比较和选择 45 参考文献 52 第4章镀锌钢板 53 4.1 镀锌钢板的基础知识 53 4.1.1 镀锌钢板的基板 53 4.1.2 镀锌钢板的分类 54 4.1.3 电镀锌板和热镀锌板的比较 55 4.1.4 镀锌钢板的基本状态 56 4.1.5 镀锌钢板的力学性能 57 4.1.6 镀锌钢板的电气性能 58 4.2 镀锌钢板的材料标注 58 4.2.1 钢板基材的标注 58 4.2.2 镀锌钢板的分类标注 58 4.2.3 镀锌钢板的牌号标注 58 4.3 常用镀锌钢板的特性和选用 60 4.3.1 宝钢镀锌钢板的特性和选择 61 4.3.2 日本新日铁公司钢板的特性 62 4.3.3 镀锌钢板的国际知名生产厂商 62 4.3.4 镀锌钢板应用常见问题的处理 63 4.4 镀锌钢板的检验 64 4.4.1 常规检验 64 4.4.2 专项性能指标检验 64 参考文献 65 第5章铝和铝合金 67 5.1 铝和铝合金的分类 67 5.1.1 按成分分类 67 5.1.2 按成型方法分类 68 5.2 铸造铝合金的成型方法 68 5.2.1 传统铸造方法 68 5.2.2 压力铸造 69 5.2.3 半固态注射成型 70 5.2.4 喷铸成型 71 5.3 铝和铝合金的种类 71 5.3.1 铝和铝合金的标准 71 5.3.2 铝和铝合金的产品种类 73 5.3.3 铝和铝合金的牌号含义 75 5.4 常用铝及铝合金的特性和选用 77 5.4.1 变形铝的选用 77 5.4.2 铝型材的选用 78 5.4.3 常用铸造铝合金的选用 81 5.4.4 铝和铝合金的特性和比较 82 参考文献 85 第6章铍青铜和锡青铜 86 6.1 铜和铜合金的分类 86 6.1.1 铜元素的特性 86 6.1.2 铜合金的分类 87 6.2 铍青铜 87 6.2.1 铍元素的特性 87 6.2.2 铍青铜的标准 87 6.2.3 铍青铜的成分和种类 88 6.2.4 铍青铜的力学性能 90 6.2.5 铍青铜的冲压加工性能 93 6.3 锡青铜 94 6.3.1 锡元素的特性 94 6.3.2 锡青铜的成分和种类 94 6.3.3 锡青铜的力学性能 95 6.4 铍青铜和锡青铜的比较和选择 96 6.4.1 铍青铜和锡青铜材料的标注 96 6.4.2 铍青铜和锡青铜的知名生产厂商 96 6.4.3 铍青铜和锡青铜的国内外牌号对照 97 6.4.4 铍青铜和锡青铜的关键指标 97 6.4.5 铍青铜和锡青铜的比较和应用 98 参考文献 99 第7章镁合金、钛合金和碳纤维复合材料 100 7.1 镁合金 100 7.1.1 镁合金的概况 100 7.1.2 铸造镁合金的化学成分 101 7.1.3 铸造镁合金的性能 101 7.1.4 铸造镁合金的特性和应用 102 7.2 钛合金 103 7.2.1 钛合金的概况 103 7.2.2 钛合金的牌号和化学成分 104 7.2.3 钛和钛合金的力学性能 107 7.2.4 钛合金的特性和应用 108 7.3 碳纤维复合材料 110 7.3.1 碳纤维的概况 110 7.3.2 碳纤维复合材料简介 110 7.3.3 碳纤维复合材料的物理和力学性能 111 7.3.4 碳纤维复合材料的特性和应用 111 7.4 常用镁、钛合金及碳纤维复合材料的比较和选择 112 参考文献 113 第8章印制板 114 8.1 印制板的种类 114 8.1.1 刚性印制板 114 8.1.2 挠性印制板 115 8.1.3 特殊印制板 116 8.1.4 各国印制板标准的分类代号对照 116 8.2 印制板的重要参数 119 8.2.1 基板材料 119 8.2.2 电气参数 120 8.2.3 机械参数 121 8.2.4 阻燃性能 122 8.2.5 质量等级 123 8.2.6 印制板性能举例 123 8.3 IPC标准 124 8.3.1 IPC组织简介 124 8.3.2 IPC标准族 125 8.4 常用印制板的比较和选用 126 8.4.1 印制板产品规格细分 126 8.4.2 印制板的知名生产厂商 127 8.4.3 常用印制板的比较和选择 127 参考文献 130 第9章电磁屏蔽缝隙填充材料 131 9.1 电磁屏蔽简介 131 9.1.1 电磁屏蔽材料简介 131 9.1.2 电磁屏蔽的效能 132 9.2 铍青铜簧片 133 9.2.1 铍青铜簧片的材料和形状 133 9.2.2 铍青铜屏蔽簧片的关键参数 133 9.2.3 铍青铜屏蔽簧片的应用 135 9.3 导电布弹性垫 137 9.3.1 导电布的组成 137 9.3.2 导电布弹性垫的组成 137 9.3.3 导电布弹性垫的关键参数 138 9.3.4 导电布弹性垫的应用 139 9.4 导电橡胶 139 9.4.1 导电橡胶的组成 139 9.4.2 导电机理 139 9.4.3 导电橡胶的形状 139 9.4.4 导电橡胶的性能和应用 141 9.5 导电胶 141 9.5.1 导电胶的成分 141 9.5.2 导电胶的技术指标 142 9.5.3 导电胶的种类 143 9.5.4 导电胶的应用 144 9.6 缝隙填充材料的比较和选用 144 9.6.1 缝隙填充材料使用的注意点 144 9.6.2 缝隙填充材料的知名生产厂商 144 9.6.3 缝隙填充材料的比较和选择 145 参考文献 145 第10章专用功能电磁屏蔽材料 147 10.1 铁氧体磁环 147 10.1.1 铁氧体磁环材料的成分 147 10.1.2 铁氧体磁环的工作原理 147 10.1.3 铁氧体磁环的选择要素 148 10.1.4 铁氧体磁环的应用 149 10.2 坡莫合金 149 10.2.1 坡莫合金的成分 149 10.2.2 坡莫合金的产品标准和性能 149 10.2.3 坡莫合金的屏蔽原理 150 10.2.4 坡莫合金的屏蔽应用 151 10.3 波导管 151 10.3.1 波导管的定义 151 10.3.2 截止波导管的传输特性 152 10.3.3 截止波导管的衰减特性 152 10.3.4 波导管产品 152 10.3.5 截止波导管的应用 153 10.4 微波吸收材料 153 10.4.1 微波吸收材料的成分 153 10.4.2 橡胶吸波材料 154 10.4.3 海绵吸波材料 154 10.4.4 吸波胶带 155 10.4.5 吸波涂料 157 10.4.6 微波吸收材料的应用 159 10.5 导电玻璃 159 10.5.1 导电玻璃的成分 159 10.5.2 导电玻璃的主要参数 159 10.5.3 导电玻璃的应用 161 10.6 导电漆 161 10.6.1 导电漆的成分 161 10.6.2 用于塑料的导电漆 161 10.6.3 用于金属的导电漆 162 10.7 专用功能电磁屏蔽材料的比较和选择 163 10.7.1 功能性屏蔽材料的关键参数 163 10.7.2 功能性屏蔽材料的生产厂商 163 10.7.3 功能性屏蔽材料的比较和选择 164 参考文献 165 第11章导热材料 167 11.1 导热材料的主要参数 167 11.1.1 热性能 167 11.1.2 电性能 168 11.1.3 物理性能 169 11.1.4 其他性能 169 11.2 导热材料的种类 170 11.2.1 相变导热绝缘膜垫 170 11.2.2 导热导电膜垫 171 11.2.3 导热绝缘胶带 172 11.2.4 导热绝缘发泡垫 173 11.2.5 导热绝缘胶 175 11.2.6 导热硅脂 176 11.3 导热材料的比较和选择 177 11.3.1 导热材料的正确选择 177 11.3.2 导热材料使用的注意事项 178 11.3.3 导热材料的知名生产厂商 179 参考文献 179 第12章防水材料 180 12.1 水的基本特性 180 12.1.1 水分子的大小 180 12.1.2 水的流动条件 180 12.1.3 水的渗透特性 181 12.2 防水材料的关键技术指标 181 12.2.1 透水汽率 181 12.2.2 静水压测试 181 12.2.3 压缩变形率 181 12.2.4 拉伸强度 181 12.2.5 拉伸率 181 12.2.6 剥离强度 182 12.3 防水材料的种类和特性 182 12.3.1 橡胶密封件 182 12.3.2 塑料密封胶 183 12.3.3 密封胶 183 12.3.4 三防漆 185 12.3.5 防水透气膜 186 12.3.6 防水胶带 186 12.4 防水等级与防水材料的选择 187 12.4.1 防水等级标准 187 12.4.2 目前防水电子产品达到的等级 187 12.4.3 防水材料的选择 188 12.5 防水材料的测试标准 192 12.5.1 国内防水材料的测试标准 192 12.5.2 美国防水材料的测试标准 192 12.5.3 防水密封件的选择参考标准 193 参考文献 193 第13章消声材料 195 13.1 声波的基本特性 195 13.1.1 声的传播 195 13.1.2 声压和声压级 196 13.1.3 声功率和声功率级 197 13.2 吸收材料 197 13.2.1 吸收材料的吸声机理 197 13.2.2 吸收材料的特性参数 197 13.2.3 吸收材料的种类 199 13.3 消振材料 201 13.3.1 消振材料的吸声机理 201 13.3.2 消振材料的主要参数 203 13.3.3 消振材料的种类 204 13.4 隔声材料 205 13.4.1 隔声材料的定义 205 13.4.2 隔声材料的特性参数 206 13.4.3 隔声材料的种类和规格 207 13.5 消声材料的比较和选择 209 13.5.1 电子产品的噪声来源 209 13.5.2 电子产品的噪声限值标准 209 13.5.3 消声材料的比较和选择 210 13.6 噪声的测量简介 212 13.6.1 测量内容 212 13.6.2 测试仪器 212 13.6.3 测试环境和方法 213 参考文献 附录关键词中英文对照

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