Classification des matériaux d'ingénierie
Classification de base des matériaux d'ingénierie
En général, les matériaux d'ingénierie peuvent être classés en deux catégories-
Métaux
Non-métaux
Métaux
Les métaux sont des corps polycristallins qui contiennent un certain nombre de cristaux fins orientés différemment. Normalement, la plupart des métaux sont à l'état solide à température ambiante. Cependant, certains métaux tels que le mercure sont également à l'état liquide à température ambiante. Tous les métaux ont une conductivité thermique et électrique. Tous les métaux ont un coefficient de température positif de résistance. Cela signifie que la résistance des métaux augmente avec l'augmentation de la température. Exemples de métaux : Argent, Cuivre, Or, Aluminium, Fer, Zinc, Plomb, Étain, etc.
Les métaux peuvent être divisés en deux groupes-
Métaux ferreux –
Tous les métaux ferreux contiennent du fer comme élément commun. Tous les matériaux ferreux ont une très haute perméabilité, ce qui les rend appropriés pour la construction du noyau des machines électriques. Exemples : Fonte, Fer forgé, Acier, Acier au silicium, Acier à grande vitesse, Acier ressort, etc.Métaux non-ferreux –
Tous les métaux non-ferreux ont une très faible perméabilité. Exemple : Argent, Cuivre, Or, Aluminium, etc.
Les matériaux non-métalliques sont de nature non-cristalline. Ils existent sous forme amorphe ou mésomorphe. Ils sont disponibles sous forme solide et gazeuse à température ambiante.
Normalement, tous les non-métaux sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité.
Exemples : Plastiques, Caoutchouc, Cuir, Amiante, etc.
Comme ces non-métaux ont une très haute résistivité, ils sont adaptés pour l'isolation dans les machines électriques.
Différence entre les métaux et les non-métaux
| N° | Propriété | Métaux | Non-métaux |
| 1. | Structure | Tous les métaux ont une structure cristalline | Tous les non-métaux ont une structure amorphe et mésomorphe |
| 2. | État | Généralement, les métaux sont solides à température ambiante | L'état varie selon le matériau. Certains sont gazeux et d'autres sont solides à température ambiante. |
| 3. | Électrons de valence et conductivité | Les électrons de valence sont libres de se déplacer dans les métaux, ce qui les rend de bons conducteurs de chaleur et d'électricité | Les électrons de valence sont fortement liés au noyau et ne sont pas libres de se déplacer. Cela les rend de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité |
| 4. | Densité | Haute densité | Basse densité |
| 5. | Résistance | Haute résistance | Basse résistance |
| 6. | Dureté | Généralement dur | La dureté varie selon le matériau |
| 7. | Malléabilité | Malléable | Non malléable |
| 8. | Ductilité | Ductile | Non ductile |
| 9. | Fragilité | Généralement non fragile | La fragilité varie selon le matériau |
| 10. | Éclat | Les métaux possèdent un éclat métallique | Généralement, n'ont pas d'éclat métallique (sauf le graphite et l'iode) |
Autre classification des matériaux d'ingénierie:
Les matériaux d'ingénierie peuvent également être classés comme suit-
Métaux et alliages
Matériaux céramiques
Matériaux organiques
Métaux et alliages
Les métaux sont des corps polycristallins qui contiennent un certain nombre de cristaux fins orientés différemment. Normalement, la plupart des métaux sont à l'état solide à température ambiante. Cependant, certains métaux tels que le mercure sont également à l'état liquide à température ambiante.
Les métaux purs ont une très faible résistance mécanique, ce qui ne correspond parfois pas à la résistance mécanique requise pour certaines applications. Pour surmonter cet inconvénient, on utilise des alliages.
Les alliages sont des compositions de deux métaux ou plus, ou de métaux et de non-métaux ensemble. Les alliages ont une bonne résistance mécanique et un faible coefficient de température de résistance.
Exemple : Aciers, Laiton, Bronze, Métal de fusil, Invar, Superalloys, etc.
Matériaux céramiques
Les matériaux céramiques sont des solides non-métalliques. Ils sont fabriqués à partir de composés inorganiques tels que les oxydes, les nitrides, les silicates et les carbures. Les matériaux céramiques possèdent des propriétés structurales, électriques, magnétiques, chimiques et thermiques exceptionnelles. Ces matériaux céramiques sont maintenant largement utilisés dans différents domaines de l'ingénierie.
Exemples : Silice, verre, ciment, béton, grenat, MgO, CdS, ZnO, SiC, etc.
