Materiał
Materiał to substancja lub mieszanina substancji, która stanowi przedmiot . Materiały mogą być czyste lub nieczyste, żywe lub nieożywione. Materiały można klasyfikować na podstawie ich właściwości fizycznych i chemicznych , pochodzenia geologicznego lub funkcji biologicznej . Nauka o materiałach to nauka o materiałach, ich właściwościach i zastosowaniach.
Surowce można przetwarzać na różne sposoby, aby wpływać na ich właściwości, poprzez oczyszczanie, kształtowanie lub wprowadzanie innych materiałów. Nowe materiały mogą być wytwarzane z surowców w drodze syntezy .
W przemyśle materiały są materiałami wejściowymi do procesów produkcyjnych w celu wytworzenia produktów lub bardziej złożonych materiałów.
Elementy historyczne
Materiały przedstawiają historię ludzkości. Po systemie trzech epok prehistorycznych ( epoka kamienia , epoka brązu , epoka żelaza ) nastąpiły epoki historyczne: epoka stali w XIX wieku, epoka polimerów w połowie następnego stulecia (epoka plastyczna) i epoka krzemu w drugiej połowie XX wieku.
Klasyfikacja według zastosowania
Materiały można ogólnie podzielić pod względem ich zastosowania, na przykład:
- Materiały budowlane są używane do budowy
- Materiały izolacyjne stosowane są do zatrzymywania ciepła w budynkach
- Materiały ogniotrwałe są używane do zastosowań w wysokich temperaturach
- Materiały jądrowe są wykorzystywane do produkcji energii i broni jądrowej
- Materiały lotnicze są wykorzystywane w samolotach i innych zastosowaniach lotniczych
- Biomateriały są wykorzystywane do zastosowań wchodzących w interakcje z systemami żywymi
Wybór materiału to proces mający na celu określenie, który materiał powinien być użyty do danego zastosowania.
Klasyfikacja według struktury
Odpowiednia struktura materiałów ma różną skalę długości w zależności od materiału. Strukturę i skład materiału można określić za pomocą mikroskopii lub spektroskopii .
Mikrostruktura
W inżynierii materiały można podzielić na kategorie według ich struktury mikroskopowej:
- Ceramika : niemetaliczne, nieorganiczne ciała stałe
- Szkła : amorficzne ciała stałe
- Metale : czyste lub złożone pierwiastki chemiczne o specyficznych właściwościach wiązania chemicznego
- Polimery : materiały na bazie długich łańcuchów węglowych lub krzemowych
- Hybrydy: kombinacje wielu materiałów, na przykład kompozytów .
Struktura na większą skalę
Metamateriał to dowolny materiał zaprojektowany tak, aby miał właściwości, które nie występują w naturalnie występujących materiałach, zwykle poprzez połączenie kilku materiałów w celu utworzenia kompozytu i/lub dostrojenie kształtu , geometrii , rozmiaru , orientacji i układu w celu uzyskania pożądanej właściwości.
W przypadku pianek i tekstyliów struktura chemiczna ma mniejsze znaczenie dla natychmiast obserwowalnych właściwości niż cechy materiału na większą skalę: dziury w piankach i splot w tekstyliach.
Klasyfikacja według właściwości
Materiały można porównywać i klasyfikować według ich właściwości fizycznych na dużą skalę.
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne określają, w jaki sposób materiał reaguje na przyłożone siły .
Przykłady obejmują:
Właściwości termiczne
Materiały mogą ulegać degradacji lub zmieniać właściwości w różnych temperaturach. Właściwości termiczne obejmują również przewodność cieplną materiału i pojemność cieplną , związane z przenoszeniem i magazynowaniem energii cieplnej przez materiał.
Inne właściwości
Materiały można porównywać i kategoryzować na podstawie dowolnej ilościowej miary ich zachowania w różnych warunkach. Godne uwagi dodatkowe właściwości obejmują optyczne, elektryczne i magnetyczne zachowanie materiałów.
Zobacz też
- Hyle , termin grecki, odnoszący się do filozofii materii
- Materiał
- Kategoria:Materiały
Linki zewnętrzne
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
