Τα υλικά είναι μέρος της ζωής και της καθημερινής δουλειάς μας από την αρχαιότητα. Τα υλικά είναι η βασική συστατική των πραγμάτων που μας περιβάλλουν. Στην πραγματικότητα, κάποια υλικά έχουν δώσει το όνομά τους σε διάφορες εποχές της ανθρώπινης ιστορίας, δηλαδή, Ηλεκτρική Εποχή, Βροντήσια Εποχή, Σιδηρά Εποχή, Συνθετικά Υλικά, Φυσικά Υλικά. Η μελέτη αυτών των υλικών ονομάζεται Επιστήμη των Υλικών.
Η επιστήμη των υλικών συνδέεται με τη μελέτη της σύνθεσης, της δομής, της χαρακτηριστικής, της επεξεργασίας, των ιδιοτήτων, της εφαρμογής και της απόδοσης διάφορων μηχανικών υλικών.
Στη σύγχρονη εποχή της επιστήμης, πολλές τεχνολογίες έχουν ήδη αναπτυχθεί και πολλές άλλες είναι σε συνεχή ανάπτυξη για να κάνουν τη ζωή του ανθρώπου εύκολη και άνετη.
Η ύπαρξη αυτών των τεχνολογιών βασίζεται βασικά στη διαθεσιμότητα κατάλληλων υλικών. Η απόδοση και η ποιότητα κάθε μηχανικού προϊόντος είναι βασικά ρυθμιζόμενες από το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του προϊόντος.
Επομένως, τα μηχανικά υλικά παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και την επιτυχία όλων των μηχανικών τεχνολογιών. Για μια πιο ενδελεχή συζήτηση των υλικών μηχανικής και άλλων βασικών ηλεκτροτεχνικών έννοιων, συνιστούμε να εξετάσετε μερικά από τα καλύτερα βιβλία για ηλεκτρολόγους.
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μηχανικών προϊόντων ονομάζονται μηχανικά υλικά. Αυτά τα μηχανικά υλικά είναι η στήριξη όλων των μηχανικών προϊόντων. Η σχεδίαση, η κατασκευή, η εμπορικοποίηση και η απόδοση οποιουδήποτε μηχανικού προϊόντος βασίζεται βασικά στο υλικό που χρησιμοποιείται για αυτό το προϊόν, δηλαδή, τα ημιαγωγά υλικά είναι η βάση όλων των ηλεκτρονικών συσκευών. Ομοίως, η ύπαρξη των ηλεκτρολογικών μηχανών και εξοπλισμού βασίζεται εντελώς σε ηλεκτρολογικά, απομονωτικά και μαγνητικά υλικά.
Σε αυτό το πλαίσιο, για να γίνει κάποιος επιτυχής μηχανικός σε οποιοδήποτε μηχανικό πεδίο, πρέπει να έχει γνώση των μηχανικών υλικών του αντίστοιχου πεδίου. Η έρευνα και ανάπτυξη νέων μηχανικών υλικών είναι συνεχής διαδικασία. Πολλά ιδρύματα και εργαστήρια εργάζονται συνεχώς για την ανάπτυξη νέων υλικών για να ανταποκριθούν στις συνεχώς μεταβαλλόμενες απαιτήσεις της βιομηχανίας.
Ως αποτέλεσμα, νέα εξελιγμένα υλικά, όπως τα φυσικά υλικά, υψηλής απόδοσης και εξελιγμένα υλικά, εμφανίζονται συνεχώς. Αυτά τα νέα εξελιγμένα υλικά έχουν μεγάλη επίδραση στη σύγχρονη εποχή της τεχνολογίας.
Παρούσα, η έρευνα και ανάπτυξη νέων υλικών, για να καλύψει τις μηχανικές απαιτήσεις, λαμβάνει υπόψη την επίδραση αυτών των υλικών στο περιβάλλον. Δηλαδή, τα ραδιενεργά υλικά είναι πολύ χρήσιμα για την πυρηνική ενέργεια. Ωστόσο, η ραδιενεργότητα λόγω αυτών των υλικών έχει πολύ αρνητική επίδραση στο περιβάλλον. Επομένως, για να κάνουμε αυτά τα ραδιενεργά υλικά φιλικά προς το περιβάλλον, πρέπει να κάνουμε απαραίτητες διευθετήσεις για να σταματήσουμε τη ραδιενεργότητα αυτών των ραδιενεργών υλικών.
Αυτά τα μηχανικά υλικά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση το κλάδο της μηχανικής ως εξής-
Υλικά Μηχανικής – δηλαδή, Σίδηρος, Χάλυβα κλπ.
Υλικά Ηλεκτρολόγων – δηλαδή, Διαχωριστικά, Ημιαγωγά, Απομονωτικά, Μαγνητικά υλικά κλπ.
Υλικά Κτιρικής Μηχανικής – δηλαδή, Σιδήριο, Σίδηρο, Πέτρες, Άμμος κλπ.
Υλικά Ηλεκτρονικής – δηλαδή, Ημιαγωγά υλικά
Για να γίνει επιτυχής Ηλεκτρολόγος, πρέπει να έχουμε βαθύτατη γνώση των υλικών Ηλεκτρολόγων. Η επιστήμη των υλικών Ηλεκτρολόγων συνδέεται με τη μελέτη της σύνθεσης, της δομής, της χαρακτηριστικής, της επεξεργασίας, των ιδιοτήτων, της εφαρμογής και της απόδοσης των υλικών Ηλεκτρολόγων. Η ύπαρξη και η επιτυχία οποιασδήποτε ηλεκτρικής μηχανής ή εξοπλισμού εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα κατάλληλων υλικών Ηλεκτρολόγων, όπως διαχωριστικά, απομονωτικά και μαγνητικά υλικά κλπ.
Επομένως, πριν τη σχεδίαση οποιασδήποτε ηλεκτρικής μηχανής, πρέπει να έχουμε καλή γνώση των ιδιοτήτων και των εφαρμογών των υλικών Ηλεκτρολόγων. Η απόδοση οποιουδήποτε ηλεκτρικού εξοπλισμού είναι εντελώς ρυθμιζόμενη από την ποιότητα του υλικού που χρησιμοποιείται για αυτόν τον εξοπλισμό. Επομένως, για να σχεδιάσουμε έναν καλό και επιτυχή ηλεκτρικό εξοπλισμό, πρέπει επίσης να έχουμε γνώση των παραγόντων που ρυθμίζουν την ποιότητα των μηχανικών υλικών.
Βάσει των ιδιοτήτων και των εφαρμογών, τα υλικά Ηλεκτρολόγων μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως εξής-
Διαχωριστικά – δηλαδή, Ασήμι, Χαλκός, Χρυσός, Αλουμίνιο κλπ.
Ημιαγωγά – δηλαδή, Γερμανίουμ, Σιλικόν, GaAs κλπ.
Απομονωτικά – Πλαστικά, Καουτσούκ, Μίκα, Απομονωτικό Χαρτί κλπ.
Μαγνητικά υλικά – Σίδηρος, Σιλικόν Σίδηρος, Alnico, Ferrites κλπ.
Δήλωση: Σ