Von Grundmaterialien wie Eisen und Stahl bis hin zu fortschrittlichen Verbundwerkstoffen hängt die Qualität eines Produkts weitgehend von seinen Eigenschaften ab.
Materialeigenschaften sind die bestimmenden Eigenschaften eines Materials. Diese Eigenschaften müssen mess- und beobachtbar sein und angeben, wie sie sich verhalten, wenn sie anderen Elementen wie äußeren Kräften, Härte, Zugfestigkeit, Druck, Hitze ausgesetzt sind, und wie sie mit anderen Stoffen oder chemischen Materialien interagieren.
Wie werden die Eigenschaften von Materialien klassifiziert?
Materialeigenschaften können auf unterschiedliche Weise klassifiziert werden:
Physikalische Eigenschaften: sind die Eigenschaften von Materialien, die beobachtet werden können, aber ihre Zusammensetzung nicht verändern.
Chemische Eigenschaften: Diese Eigenschaften zeigen die Tendenz an, die chemische Zusammensetzung des Materials aufgrund der Wechselwirkung mit anderen Stoffen, die chemische Reaktionen hervorrufen, zu verändern.
Mechanische Eigenschaften von Materialien: sind diejenigen, die mit ihrer Fähigkeit zusammenhängen, Anstrengungen zu widerstehen. Alle mechanischen Eigenschaften sind auch physikalisch.
Thermische Eigenschaften von Materialien: Sie hängen mit der Leitfähigkeit und der Wärmeübertragung durch die Substanz zusammen.
Elektromagnetische Eigenschaften: Sie hängen mit Magnetfeldern und Elektrizität zusammen.
Optische Eigenschaften: Diese Eigenschaften bestimmen, wie Materialien mit sichtbarem Licht und anderer elektromagnetischer Strahlung interagieren.
Organoleptische Eigenschaften: sind die durch unsere Sinne beobachtbaren Merkmale wie Geruch, Farbe, Geschmack oder Textur.
Physikalische Eigenschaften von Materialien
Die physikalischen Eigenschaften von Materialien sind solche, die beobachtet und gemessen werden können, aber die Zusammensetzung des Stoffes nicht verändern. Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften sind:
Dichte: Die Dichte ist ein Maß für die Masse pro Volumeneinheit eines Materials. Die Dichte einer flüssigen Substanz ist eine grundlegende Eigenschaft für das Studium der Strömungsmechanik.
Härte: Die Härte eines Stoffes ist der Widerstand, den ein Material dem Zerkratzen durch ein anderes entgegensetzt.
Zugfestigkeit: Die Zugfestigkeit eines Materials gibt die Fähigkeit eines Materials an, einer Zugkraft zu widerstehen, dh der Dehnung des Materials.
Wärmeleitfähigkeit: Diese Eigenschaft repräsentiert die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten.
Elastizität: Elastizität ist die Fähigkeit eines Materials, seine ursprüngliche Form nach einer Verformung wiederzuerlangen. Dieser Wert gibt an, ob sich das Material bei Einwirkung bestimmter äußerer Kräfte dauerhaft verformt oder nach Wegfall der Kräfte wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.
Spezifisches Gewicht: Das spezifische Gewicht gibt das Verhältnis zwischen dem Gewicht des Materials und dem Volumen an, das es einnimmt.
Elektrische Leitfähigkeit: Bei Elektrizität gibt diese Eigenschaft die Fähigkeit der Substanz an, elektrische Energie zu leiten.
Wärmeausdehnung: Die Wärmeausdehnung ist die Eigenschaft, die die durch eine Temperaturänderung verursachte Dimensionsänderung der Substanz angibt.
Schmelz- und Siedepunkt geben die Temperatur an, bei der sich ein Stoff in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand befindet.
Andere Eigenschaften wie die Farbe oder der Geruch des Stoffes.
Chemische Eigenschaften von Materialien
Die chemischen Eigenschaften von Materialien geben Aufschluss darüber, wie sie mit anderen Stoffen wechselwirken, um chemische Reaktionen hervorzurufen. Die chemischen Eigenschaften der wichtigsten Materialien sind:
Reaktivität: Die chemische Reaktivität ist die Fähigkeit eines Materials, bei Kontakt mit einem anderen Material eine chemische Reaktion zu erzeugen, um eine neue Verbindung zu bilden.
Korrosion: Korrosion ist die Zerstörung eines Materials durch seine Reaktion mit einem anderen Material. Ein Beispiel für Korrosion ist die Oxidation von Metallen an der Luft.
Oxidation: Diese chemische Eigenschaft bezieht sich auf die Reaktion von Metallen mit Luft.
Mechanische Eigenschaften von Materialien:
Härte: Die Härte ist eine Eigenschaft von Materialien, die die Widerstandsfähigkeit der Substanz gegen Kratzer oder Durchstiche angibt.
Zähigkeit: Die Fähigkeit eines Materials, nicht zu brechen oder sich zu verformen, wenn eine Kraft darauf ausgeübt wird.
Plastizität: Gibt die Möglichkeit einer Substanz an, sich zu verformen, wenn eine Kraft ausgeübt wird, und die angenommene neue Form beizubehalten.
Elastizität: Elastizität ist die Fähigkeit eines Stoffes, seine vorherige Form wieder anzunehmen, wenn er keiner Verformungskraft mehr ausgesetzt ist.
Duktilität: Fähigkeit eines Materials, sich bei Kälte zu verformen oder zu brechen.
Verformbarkeit: Die Fähigkeit einer Substanz, sich plastisch zu verformen, ohne zu brechen.
