Materialeigenschaften: Arten, Klassifizierung und Merkmale

Arten von Materialien

Materialien sind Stoffe, die aufgrund ihrer Eigenschaften für die Herstellung von Strukturen, Maschinen und anderen Produkten nützlich sind.

Einstufung von Materialgruppen

• Metalle und Legierungen: Eisen, Stahl, Aluminium usw.
• Polymere: Nylon, Polyurethan usw.
• Keramik und Glas: Aluminiumoxid, Magnesiumoxid usw.
• Verbundwerkstoffe: Holz, Zement usw.

Materialeigenschaften

• chemische Eigenschaften
• physikalische Eigenschaften
• mechanische Eigenschaften
• ästhetische und ökonomische Eigenschaften
• Herstellungseigenschaften

Chemische Eigenschaften

Chemische Eigenschaften beziehen sich auf Oxidation und Korrosion.

Oxidation

Oxidation tritt auf, wenn ein Material mit Sauerstoff in Verbindung kommt und mehr oder weniger komplexe Oxide bildet.

Korrosion

Korrosion ist die Oxidation eines Materials in einer feuchten Umgebung oder in Gegenwart anderer aggressiver Substanzen.

Physikalische Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften umfassen Dichte, spezifisches Gewicht sowie elektrische, thermische, magnetische und optische Eigenschaften.

Dichte und spezifisches Gewicht

Die Dichte ist das Verhältnis zwischen der Masse einer bestimmten Menge des Materials und dem von ihm eingenommenen Volumen. Das spezifische Gewicht ist das Verhältnis zwischen dem Gewicht der Materialmenge und dem von ihm eingenommenen Volumen.

Elektrische Eigenschaften

Alle Stoffe sind in gewissem Maße elektrische Leiter und haben einen Widerstand gegen den Stromfluss. Der elektrische Widerstand hängt von der Art des Materials ab und wird als spezifischer Widerstand bezeichnet. Je nach ihrem Widerstand werden Materialien als Leiter, Isolatoren oder Halbleiter eingestuft, je nachdem, ob sie den Durchgang von elektrischem Strom zulassen oder nicht.

Thermische Eigenschaften

Thermische Eigenschaften sind temperaturempfindlich und umfassen:

• Thermische Ausdehnung: Mit steigender Temperatur erhöhen sich die Schwingungen der Teilchen, was zu einer stärkeren Trennung zwischen ihnen führt.
• Spezifische Wärme: Die spezifische Wärme ist die Menge an Wärmeenergie, die benötigt wird, um die Temperatur einer bestimmten Masse der Substanz um einen bestimmten Grad zu erhöhen, ohne dass sich der Aggregatzustand ändert.
• Schmelztemperatur: Beim Erhitzen eines Feststoffs tritt eine Ausdehnung auf. Wenn die Erhitzung fortgesetzt wird, kommt es zu einem Punkt, an dem die Schwingungen so stark sind, dass die Materialstruktur nicht mehr aufrechterhalten werden kann und die Schmelze eintritt.
• Diffusion: Die thermische Bewegung der Atome in einem Festkörper kann dazu führen, dass sie sich von ihrer Ruhelage in andere Positionen bewegen.