Материал

Материа́л — вещество или смесь веществ, из которых изготавливается продукция. Также, вещества или смеси, участвующие в процессе производства, например, придающие изготовленной продукции определённые свойства. Материалы могут отличаться по чистоте, быть органическими или неорганическими, их классифицируют как по происхождению, так и по свойствам. Изучению материалов, их правильному выбору и применению посвящена такая отрасль знания, как материаловедение.

Материалы в большинстве случаев изготавливаются из сырья (сталь выплавляют из руды, битум получают из нефти, листовые металлы получают раскатыванием отливок, и т. д.). В промышленности материалы могут служить не только получению продукции, но и других материалов.

Классификация

Материалы можно разделить по категориям с точки зрения их использования, например:

  • Строительные материалы используются для строительства;
  • Строительные теплоизоляционные материалы используются для сохранения тепла в зданиях;
  • Огнеупорные материалы используются для высокотемпературных применений;
  • Ядерные материалы используются для ядерной энергетики и оружия;
  • Аэрокосмические материалы используются в авиации и создании космических кораблей, ракет[1];
  • Биоматериалы используются в медицине и биологии.

Выбор материала — это процесс определения материала, который следует использовать для данного применения.

Классификация по структуре

Различные материалы обладают своей структурой, которую можно изучать с помощью приборов (микроскоп, спектрометр, твердомер, разрывная машина).

Микроструктура

В машиностроении материалы классифицируют в соответствии с их микроскопической структурой:

  • Керамика : неметаллические, неорганические твердые вещества;
  • Стёкла: аморфные вещества;
  • Металлы : чистые или в виде сплава химические элементы с металлическим видом связи кристаллической решётки (свободные электроны);
  • Полимеры : материалы на основе длинных углеродных или кремниевых цепей;
  • Гибриды: комбинации нескольких материалов, например, композиты[2].

Крупномасштабная структура материалов

В пеноматериалах и текстиле химическая структура имеет зачастую меньшее влияние на свойства, чем крупномасштабные характеристики материала: отверстия в пенопластах и ​​переплетение в волокнистых материалах (стекловолокно, карбон)[1].

Классификация материалов по их конструктивным показателям

Материалы сравнивают и классифицируют также по физическим свойствам.

Механические свойства

Механические свойства определяют, как материал реагирует на приложенные силы .Это представляют такие показатели как прочность, пластичность, твёрдость и жёсткость. Они определяются путём проверок, например на статическое растяжение, и другими способами

Тепловые свойства

Материалы могут разлагаться или претерпевать изменения свойств при разных температурах (термостойкость, хладноломкость). Тепловые свойства также включают теплопроводность и теплоемкость материала, связанные с передачей и хранением тепловой энергии материалом.

Другие качества

Материалы могут сравнивать и классифицировать по другим количественным показателям их поведения в различных условиях. Такими могут быть оптические, электрические и магнитные свойства материалов[3].

Основные и вспомогательные

В традиции советской и российской экономической науки под материалами понимают только продукты, прошедшие предварительную обработку на промышленных предприятиях (в отличие от сырья). Материалы делят на основные и вспомогательные. Основными считают материалы, входящие в состав готовой продукции в виде его главной субстанции (например, мука при производстве хлебобулочных изделий). Вспомогательными называют материалы, которые потребляются в процессе труда для придания продукту новых свойств (соль, красители), либо способствуют нормальному протеканию производственного процесса. Материалом не являются пища, энергия, топливо и лекарства, поскольку в процессе использования они вступают в химические реакции и постепенно почти полностью исчезают[4]. Газы иногда исключают из числа материалов[5].

Смежные понятия

Изучением физико-химических свойств материалов занимается междисциплинарный раздел науки — материаловедение.

Продукты сельского хозяйства, добывающей промышленности, в значительной степени сохранившие свои природные свойства, но предназначенные для дальнейшей промышленной обработки (древесина, хлопок, руда), называют сырьём[6].

Материалы для возведения зданий и сооружений — строительные материалы.

В бытовом смысле, материал — ткань для изготовления одежды.

Расходный материал, облегчающий механическое движение — смазка.

Вспомогательные материалы — чистящие средства, порошки, ветошь.

Материалы, ускоряющие/замедляющие химические реакции — катализаторы/ингибиторы.

Информационный материал, сведения — набор данных, имеющих определённое значение.

См. также

Примечания
  1. Анатолий Капитонов, Виктор Редькин. Физико-механические свойства композиционных материалов. Упругие свойства. — Litres, 2019-07-05. — 532 с. — ISBN 978-5-04-179254-1.
  2. PLASTINFO: portal of plastic industry. plastinfo.ru. Дата обращения: 14 июня 2020.
  3. Ashby, Michael. Materials engineering, science, processing and design / Michael Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon. — 2nd. — Oxford : Elsevier, 2010. — ISBN 9781856178952.
  4. Валентин Крапошин: наше время порождает новые материалы
  5. Ходаков Ю. В. и др., Преподавание неорганической химии в средней школе, 1975, с. 25.
  6. Бакланов Г.И. и др., Статистика промышленности:Учебник, 1982, с. 337.

Литература
  • М. Л. Бернштейн, В. А. Займовский. Механические свойства металлов. — 2-е изд.. — М.: Металлургия, 1979.
  • Я. Б. Фридман. Механические свойства металлов. — Изд. 3, в 2-х частях. — М.: Машиностроение, 1974.
  • Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. и др. Преподавание неорганической химии в средней школе. Методическое пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1975. — 416 с. — (Методическая библиотека школы).
  • Бакланов Г.И. и др. Статистика промышленности:Учебник. — М.: Финансы и статистика, 1982. — 439 с.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.