Классификация инженерных материалов
Основная классификация инженерных материалов
В основном инженерные материалы можно разделить на две категории-
Металлы
Неметаллы
Металлы
Металлы - это поликристаллические тела, состоящие из множества мелких кристаллов с различной ориентацией. Обычно основные металлы находятся в твердом состоянии при нормальной температуре. Однако некоторые металлы, такие как ртуть, находятся в жидком состоянии при нормальной температуре. Все металлы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью. У всех металлов положительный температурный коэффициент сопротивления, то есть сопротивление металлов увеличивается с повышением температуры. Примеры металлов – серебро, медь, золото, алюминий, железо, цинк, свинец, олово и т.д.
Металлы можно подразделить на две группы-
Ферросплавы –
Все ферросплавы содержат железо как общий элемент. Все ферроматериалы имеют очень высокую проницаемость, что делает их подходящими для изготовления сердечников электрических машин. Примеры: чугун, ковкий чугун, сталь, кремнистая сталь, быстрорежущая сталь, пружинная сталь и т.д.Немагнитные металлы –
У всех немагнитных металлов очень низкая проницаемость. Примеры: серебро, медь, золото, алюминий и т.д.
Неметаллы по своей природе не являются кристаллическими. Они существуют в аморфной или мезоморфной форме. Эти материалы могут быть как в твердом, так и в газообразном состоянии при нормальной температуре.
Обычно все неметаллы являются плохими проводниками тепла и электричества.
Примеры: пластмассы, резина, кожа, асбест и т.д.
Так как у этих неметаллов очень высокое удельное сопротивление, они подходят для использования в качестве изоляции в электрических машинах.
Разница между металлами и неметаллами
| № п/п | Свойство | Металлы | Неметаллы |
| 1. | Структура | Все металлы имеют кристаллическую структуру | Все неметаллы имеют аморфную и мезоморфную структуру |
| 2. | Состояние | Обычно металлы твердые при нормальной температуре | Состояние варьируется в зависимости от материала. Некоторые находятся в газообразном, а некоторые в твердом состоянии при нормальной температуре. |
| 3. | Валентные электроны и проводимость | Валентные электроны свободно перемещаются внутри металлов, что делает их хорошими проводниками тепла и электричества | Валентные электроны сильно связаны с ядром и не свободны для перемещения. Это делает их плохими проводниками тепла и электричества |
| 4. | Плотность | Высокая плотность | Низкая плотность |
| 5. | Прочность | Высокая прочность | Низкая прочность |
| 6. | Твердость | Обычно твердые | Твердость варьируется |
| 7. | Ковкость | Ковкие | Не ковкие |
| 8. | Пластичность | Пластичные | Не пластичные |
| 9. | Хрупкость | Обычно не хрупкие | Хрупкость варьируется в зависимости от материала |
| 10. | Блеск | Металлы обладают металлическим блеском | Обычно не обладают металлическим блеском (кроме графита и йода) |
Другая классификация инженерных материалов:
Инженерные материалы также можно классифицировать следующим образом-
Металлы и сплавы
Керамические материалы
Органические материалы
Металлы и сплавы
Металлы - это поликристаллические тела, состоящие из множества мелких кристаллов с различной ориентацией. Обычно основные металлы находятся в твердом состоянии при нормальной температуре. Однако некоторые металлы, такие как ртуть, находятся в жидком состоянии при нормальной температуре.
Чистые металлы имеют очень низкую механическую прочность, которая иногда не соответствует требованиям механической прочности для определенных применений. Чтобы преодолеть этот недостаток, используются сплавы.
Сплавы - это композиции двух или более металлов или металла и неметалла вместе. Сплавы имеют хорошую механическую прочность и низкий температурный коэффициент сопротивления.
Примеры: стали, латунь, бронза, белый металл, инвар, суперсплавы и т.д.
Керамические материалы
Керамические материалы - это неметаллические твердые вещества. Они состоят из неорганических соединений, таких как оксиды, нитриды, силикаты и карбиды. Керамические материалы обладают исключительными структурными, электрическими, магнитными, химическими и термическими свойствами.
