خواص مواد و علم مواد به مطالعه در مورد ساختار و ویژگی ها و فناوری مواد پرداخته و رفتار آنها را مورد بررسی قرار می دهد.
در رشته های فنی و مهندسی مثل مهندسی مواد و متالوژی و مهندسی مکانیک برای طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و کلا هر مجموعه، مکانیزم و ابزارآلاتی به شناخت مواد و استفاده درست و به جا از این مواد می باشد تا ماشین و ابزارآلات ساخته شده با علم به خواص فیزیکی مواد، خواص تکنولوژیکی مواد، خواص شیمیایی مواد و خواص مکانیکی مواد، استحکام مکانیکی لازم را برای تولید و جایی که مورد استفاده می باشد تحمل کند.
در این مقاله به دسته بندی مواد و نمودار دسته بندی مواد اشاره شده و به سوال هایی اعم از خواص فیزیکی مواد چیست ؟، خواص شیمیایی مواد چیست ؟، خواص مکانیکی مواد چیست ؟ و… پرداخته می شود.
به اطراف خود از نظر دسته بندی مواد دقت کنید
وسایل مورد استفاده شما از چه جنسی ساخته شده اند؟
تاکنون به این فکر کرده اید که جنس قطعات بر چه اساسی تعیین می شوند؟
چه عواملی در انتخاب مواد و جنس قطعات مؤثرند؟
چگونه می توان جنس قطعات را تعیین نمود؟
اینها همه سؤالاتی هستند که ذهن هر کس را به خود مشغول می کند. برای یافتن پاسخ این سؤالات باید با علم مواد آشنا بود و خصوصیات مواد و کاربرد آنها را به طور کامل مورد بحث و بررسی قرار داد.
علم مواد به مطالعه در مورد ساختار و ویژگی ها و فناوری مواد پرداخته و رفتار آنها را مورد بررسی قرار می دهد. مهندسین مکانیک، مواد و… در هر سطح و دانشی باید به اندازه نیازخود با علم مواد آشنا باشند. از این رو در این مقاله به انواع خواص و دسته بندی مواد پرداخته خواهد شد.
خواص فیزیکی مواد
خواص فیزیکی باعث تغییر در ساختمان شیمیایی اجسام نمی شود. از خواص فیزیکی اجسام می توان قابلیت هدایت حرارت، قابلیت هدایت جریان الکتریسیته، جرم مخصوص و نقطه ذوب را نام برد.
قابلیت هدایت حرارت
قابلیت هدایت حرارت هر جسم عبارت است از قدرت هدایت حرارت واحد طول جسم بر واحد مساحت مقطع آن. عناصر فلزی از مهم ترین هادی ها به شمار می روند و در بین فلزات به ترتیب نقره، مس و آلومینیوم بیشترین قابلیت هدایتی را دارند.
قابلیت هدایت الکتریسیته
قابلیت هدایت الکتریسیته هر جسم عبارت است از قدرت هدایت الکتریسیته واحد طول جسم بر واحد مساحت مقطع آن. در بین فلزات به ترتیب نقره، مس و آلومینیوم قابلیت هدایت الکتریکی بیشتری دارند.
جرم مخصوص
جرم واحد حجم از هر جسم را جرم مخصوص آن جسم گویند. جرم مخصوص مواد مختلف به نوع ماده و اندازه تراکم ذرات متشکله آن بستگی دارد.
نقطه ذوب
درجه حرارتی که یک ماده از حالت جامد به حالت مایع تبدیل می شود نقطه ذوب نام دارد. مواد خالص نقطه ذوب مشخصی دارند: به عنوان مثال نقطه ذوب یخ صفر درجه سانتی گراد است.
خواص مکانیکی مواد
استحکام
مقاومتی که اجسام در مقابل نیروی خارجی از خود نشان می دهند استحکام نام دارد؛ و مقدار آن به نحوۀ تأثیر نیروی خارجی و همچنین به نیروی جاذبه بین ملکولی آنها بستگی دارد.
سختی
مقاومتی که اجسام در مقابل نفوذ جسم خارجی از خود نشان می دهند سختی نام دارد.
الاستیسیته
اجسامی یافت می شوند که تحت تأثیر نیرو، در آنها تغییر شکل حاصل شده و پس ازبرداشتن نیرو به حالت اولیه خود برمی گردند. این خاصیت برگشت پذیری را الاستیسیته می نامند. لاستیک و فنر دو نمونه ازاجسامی هستند که الاستیسیته خوبی دارند.
خواص تکنولوژیکی مواد
قابلیت چکش خواری، ریخته گری، جوشکاری و براده برداری مواد را خواص تکنولوژیکی می گویند.
قابلیت چکش خواری
قابلیت تغییر شکل مواد را به کمک نیروی فشاری و ضربه، قابلیت چکش خواری می نامند. به عنوان مثال فولاد، مس و برنج را می توان تحت تأثیر نیروی فشاری تغییر شکل داد و عملیاتی مانند نورد کاری، خمکاری و کوره کاری را روی آنها انجام داد. ولی چدن قابلیت چکش خواری ندارد. (شکل 1)
شکل 1: موادی که قابلیت چکش خواری دارد و زیر دست استادکار محصولی تولید می شود.
قابلیت ریخته گری
خاصیت شکل پذیری اجسام را در حالت مذاب، قابلیت ریخته گری آنها نامند. برای تهیه قطعاتی که دیوارۀ نازک و شکل پیچیده ای دارند می باید از موادی که قابلیت ریخته گری بهتری دارند استفاده گردد. چدن، آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای مس و مواد مصنوعی را می توان به راحتی ریخته گری کرد. (شکل 2)
شکل 2: نمایی از فلز ذوب شده و تزریق در قالب ریخته گری
قابلیت جوشکاری
موادی قابلیت جوشکاری دارند که بتوان آنها را به کمک حرارت یا حرارت توأم با فشار به صورت مذاب به یکدیگر متصل کرد. فولادها، مواد مصنوعی و فلزات غیرآهنی قابلیت جوشکاری دارند. (شکل 3)
شکل 3: قابلیت جوشکاری مواد
قابلیت براده برداری
جسمی دارای قابلیت براده برداری خوبی است که بتوان آن را با سرعت زیاد و نیروی کم براده برداری کرد و سطح آن نیز پس از براده برداری صاف و پرداخته باشد. (شکل 4)
شکل 4: برداه برداری با ماشین تراش
خواص شیمیایی مواد
از مهم ترین خواص شیمیایی مواد می توان مقاومت در مقابل خوردگی، قابلیت احتراق، مقاومت در مقابل اکسید شدن و همچنین سمی بودن آنها را نام برد.
مقاومت یک فلز در مقابل عوامل خارجی مانند زنگ زدن و خوردگی به وسیلۀ اسیدها را می توان به کمک آلیاژکردن افزایش داد.
دسته بندی مواد (طبقه بندی مواد)
دسته بندی مواد (طبقه بندی مواد) کار را می توان به دو دسته فلزات و غیرفلزات تقسیم بندی نمود. (شکل 5)
شکل 5: نمودار دسته بندی مواد (طبقه بندی انواع موادی) که قابلیت تبدیل شدن به محصول دارند
فلزات آهنی مثل آهن (Fe)، فولاد (Steel) ، چدن ها
فلزات غیرآهنی سبک مثل آلومینیوم (Al)، منیزیم (Mg)، تیتانیم (Ti)، بریلیم (Be)
فلزات غیرآهنی سنگین مس (Cu)، روی (Zn)، قلع (Sn)، سرب (Pb)
و …
برای مطالعه مقاله آموزش ساخت منحنی تنش کرنش برای فلزات و مواد مختلف روی عنوان مقاله زیر کلیک کرده و مطالعه کنید.
مقاله آموزش ساخت منحنی تنش کرنش برای فلزات و مواد مختلف
در مقاله های بعدی سایت به هر کدام از مواد و انواع و کاربرد آنها پرداخته خواهد شد که در ادامه تعدادی از مقالات را می توانید با کلیک روی عنوان آن مطالعه نمائید.
مقاله دسته بندی چدن ها از نظر تولید
مقاله مزایا و معایب چدن ها
مقاله ریخته گری چیست
مقاله انواع پلاستیک ها
مقاله انواع کامپوزیت ها
مقاله مبانی، خواص و دسته بندی پلیمرها
مقاله طبقه بندی پلیمرها از نظر ساختار و منشاء تولید
مقاله پلیمرها و الیاف طبیعی
در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
