Classificazione dei materiali ingegneristici

Campo: Elettricità di base

China

Classificazione di base dei materiali ingegneristici

In sostanza, i materiali ingegneristici possono essere classificati in due categorie-

Metallo
Non metalli

Metallo

I metalli sono corpi policristallini che contengono un numero di cristalli fini orientati differenzialmente. Normalmente, la maggior parte dei metalli è allo stato solido a temperatura ambiente. Tuttavia, alcuni metalli come il mercurio sono anche allo stato liquido a temperatura ambiente. Tutti i metalli hanno una alta conduttività termica e elettrica. Tutti i metalli hanno un coefficiente positivo di resistenza con la temperatura. Cioè, la resistenza dei metalli aumenta con l'aumento della temperatura. Esempi di metalli – Argento, Rame, Oro, Alluminio, Ferro, Zinco, Piombo, Stagno, ecc.
I metalli possono essere ulteriormente suddivisi in due gruppi-

Metalli ferrosi –
Tutti i metalli ferrosi hanno il ferro come elemento comune. Tutti i materiali ferrosi hanno una permeabilità molto alta, il che li rende adatti per la costruzione del nucleo delle macchine elettriche. Esempi: Ferro fuso, Ferro battuto, Acciaio, Acciaio silicio, Acciaio ad alta velocità, Acciaio per molle, ecc.
Metalli non ferrosi –
Tutti i metalli non ferrosi hanno una permeabilità molto bassa. Esempi: Argento, Rame, Oro, Alluminio, ecc.

I materiali non metallici sono di natura non cristallina. Esistono in forme amorfiche o mesomorfe. Sono disponibili sia in forma solida che gassosa a temperatura ambiente.
Normalmente, tutti i non metalli sono cattivi conduttori di calore ed elettricità.
Esempi: Plastica, Gomma, Pelle, Amianto, ecc.
Dato che questi non metalli hanno una resistività molto alta, sono adatti per scopi isolanti nelle macchine elettriche.

Differenze tra metalli e non metalli

N.	Proprietà	Metalli	Non metalli
1.	Struttura	Tutti i metalli hanno una struttura cristallina	Tutti i non metalli hanno una struttura amorfica e mesomorfa
2.	Stato	Generalmente i metalli sono solidi a temperatura ambiente	Lo stato varia a seconda del materiale. Alcuni sono in stato gassoso e altri in stato solido a temperatura ambiente.
3.	Elettroni di valenza e conduttività	Gli elettroni di valenza sono liberi di muoversi all'interno dei metalli, il che li rende buoni conduttori di calore ed elettricità	Gli elettroni di valenza sono strettamente legati al nucleo e non sono liberi di muoversi. Questo li rende cattivi conduttori di calore ed elettricità
4.	Densità	Alta densità	Bassa densità
5.	Resistenza	Alta resistenza	Bassa resistenza
6.	Durezza	Generalmente duri	La durezza varia a seconda del materiale
7.	Malleabilità	Malleabili	Non malleabili
8.	Duttilità	Duttili	Non duttili
9.	Fragilità	Generalmente non fragili	La fragilità varia a seconda del materiale
10.	Lustro	I metalli possiedono un lustro metallico	Generalmente non possiedono un lustro metallico (eccetto grafite e iodio)

Altre classificazioni dei materiali ingegneristici:

I materiali ingegneristici possono essere anche classificati come segue-

Metalli e Leghe
Materiali Ceramici
Materiali Organici

Metalli e Leghe

I metalli sono corpi policristallini che contengono un numero di cristalli fini orientati differenzialmente. Normalmente, la maggior parte dei metalli è allo stato solido a temperatura ambiente. Tuttavia, alcuni metalli come il mercurio sono anche allo stato liquido a temperatura ambiente.
I metalli puri hanno una resistenza meccanica molto bassa, che a volte non corrisponde alla resistenza meccanica richiesta per determinate applicazioni. Per superare questo inconveniente si usano le leghe.
Le leghe sono composizioni di due o più metalli o di metalli e non metalli insieme. Le leghe hanno una buona resistenza meccanica e un basso coefficiente di resistenza con la temperatura.
Esempi: Acciai, Ottone, Bronzo, Metallo da cannone, Invar, Superleghe, ecc.

Materiali Ceramici

I materiali ceramici sono solidi non metallici. Sono composti da composti inorganici come ossidi, nitriti, silicati e carburi. I materiali ceramici possiedono proprietà strutturali, elettriche, magnetiche, chimiche e termiche eccezionali. Questi materiali ceramici sono ora ampiamente utilizzati in diversi campi dell'ingegneria.
Esempi: Silice, vetro, cemento, calcestruzzo, granato, MgO, CdS, ZnO, SiC, ecc.