Материал

Вещество или смесь веществ, образующая объект

Различные материалы, классифицированные по микроструктуре. По часовой стрелке сверху слева: стальной кухонный контейнер ( металлы ), терракотовые цветочные горшки ( керамика ), деревянные поддоны ( композиты ) и пластмассы ( полимеры ).

Материал – это вещество или смесь веществ, составляющих объект . Материалы могут быть чистыми и нечистыми, живыми и неживыми. Материалы можно классифицировать на основе их физических и химических свойств , а также на основании их геологического происхождения или биологической функции. Материаловедение – это изучение материалов, их свойств и их применения.

Сырье можно обрабатывать разными способами, чтобы повлиять на его свойства, путем очистки, формования или введения других материалов. Новые материалы могут быть получены из сырья путем синтеза .

В промышленности материалы являются входными данными для производственных процессов для производства продуктов или более сложных материалов. ^[1]

Исторические элементы

Материалы отражают историю человечества. На смену системе трёх доисторических эпох ( каменный век , бронзовый век , железный век ) пришли исторические эпохи: стальной век в 19 веке, полимерный век в середине следующего столетия (пластический век) и кремниевый век во второй половине. 20 века. ^[2]

Классификация по использованию

Материалы можно разделить на общие категории с точки зрения их использования, например:

• Для строительства используются строительные материалы.
• Строительные изоляционные материалы используются для сохранения тепла внутри зданий.
• Огнеупорные материалы используются при высоких температурах.
• Ядерные материалы используются для ядерной энергетики и оружия.
• Аэрокосмические материалы используются в самолетах и ​​других аэрокосмических приложениях.
• Биоматериалы используются для приложений, взаимодействующих с живыми системами.

Выбор материала — это процесс определения того, какой материал следует использовать для данного применения.

Классификация по структуре

Соответствующая структура материалов имеет различный масштаб длины в зависимости от материала. Структуру и состав материала можно определить методами микроскопии или спектроскопии .

Микроструктура

В технике материалы можно разделить на категории в зависимости от их микроскопической структуры: ^{[3] : 15–17.}

• Пластмассы : широкий спектр синтетических или полусинтетических материалов, в которых в качестве основного ингредиента используются полимеры .
• Керамика : неметаллы , неорганические твердые вещества .
• Стекла : аморфные твердые вещества.
• Кристаллы : твердый материал, составляющие которого (такие как атомы , молекулы или ионы ) расположены в высокоупорядоченной микроскопической структуре, образуя кристаллическую решетку , простирающуюся во всех направлениях.
• Металлы : чистые или комбинированные химические элементы со специфическим поведением химической связи.
• Сплавы : смеси химических элементов, из которых хотя бы один является металлом.
• Полимеры : материалы на основе длинных цепей углерода или кремния .
• Стали : сплав железа и углерода с повышенной прочностью и сопротивлением разрушению по сравнению с другими формами железа.
• Гибриды : комбинации нескольких материалов, например композитов .

Крупномасштабная структура

Метаматериал — это любой материал, созданный с целью обладать свойством, которого нет в природных материалах, обычно путем объединения нескольких материалов для формирования композита и/или настройки формы , геометрии , размера , ориентации и расположения для достижения желаемого свойства. ^[4]

В пенопластах и ​​текстиле химическая структура менее важна для непосредственно наблюдаемых свойств , чем более крупные характеристики материала: отверстия в пенопласте и переплетение в текстиле.

Классификация по свойствам

Материалы можно сравнивать и классифицировать по их физическим свойствам.

Механические свойства

Механические свойства определяют, как материал реагирует на приложенные силы .

Примеры включают в себя:

• Жесткость
• Сила
• Прочность
• Твердость

Тепловые свойства

Материалы могут разрушаться или претерпевать изменения свойств при различных температурах. Тепловые свойства также включают теплопроводность и теплоемкость материала , связанные с передачей и хранением тепловой энергии материалом.

Другие объекты недвижимости

Материалы можно сравнивать и классифицировать по любой количественной мере их поведения в различных условиях. Примечательные дополнительные свойства включают оптическое, электрическое и магнитное поведение материалов. ^{[3] : 5–7}

Смотрите также

• Хилэ — греческий термин, имеющий отношение к философии материи.
• Иметь значение
• Категория:Материалы

Рекомендации

1. «Определение МАТЕРИАЛА». Мерриам-Вебстер . 20 августа 2023 г. Проверено 29 августа 2023 г.
2. «Материалы, которые сформировали историю | Школа материаловедения и инженерии - UNSW, Сидней» . Сайты UNSW . Проверено 29 августа 2023 г.
3. Эшби, Майкл; Шерклифф, Хью; Себон, Дэвид (2010). Материаловедение, наука, обработка и дизайн (2-е изд.). Оксфорд: Эльзевир. ISBN 9781856178952.
4. Кшетримаюм, RS (январь 2005 г.). «Краткое введение в метаматериалы». Возможности IEEE . 23 (5): 44–46. дои : 10.1109/MP.2005.1368916. ISSN  0278-6648. S2CID  36925376.

Внешние ссылки