Explicamos o que são materiais e como essas substâncias são classificadas. Além disso, quais são suas características e alguns exemplos.
Quais são os materiais?
Os materiais são conhecidos como os diferentes elementos e substâncias, simples ou compostos , necessários para fazer um objeto. Esses materiais podem ser de natureza diversa, de modo que suas propriedades e características inerentes podem diferir enormemente, tanto em sua física, química, condução elétrica ou estrutura.
O estudo da natureza dos materiais é de grande interesse para a engenharia, metalurgia, física e química , bem como para os campos vizinhos, como arquitetura e construção. Entre as propriedades de destaque dos materiais estão: dureza, fragilidade, flexibilidade, impermeabilidade, transparência e condução térmica e térmica.
De acordo com essas e outras propriedades, é realizada a seleção dos materiais a serem utilizados nas diferentes tarefas de produção industrial e construção, ou na fabricação experimental de novas formas de materiais.
Materiais são os elementos que podem ser transformados e agrupados em um conjunto mais ou menos heterogêneo.
Por este motivo, o termo aplica-se basicamente a qualquer conjunto : material escolar (réguas, caderno, lápis, etc.), material de laboratório (pipetas, luvas, etc.) ou materiais de construção (cimento, vigas, etc.).
No entanto, existem a “Ciência dos Materiais” e a “Engenharia dos Materiais” , disciplinas cujos objetos de estudo são, basicamente, todas as substâncias utilizáveis industrialmente.
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De acordo com sua origem
Uma primeira classificação dos vários materiais existentes é fixada em sua origem:
- Materiais naturais . Vindo de natureza animal, vegetal ou mineral
- Materiais artificiais ou sintéticos . Vindo de laboratórios e que não existem espontaneamente.
Por exemplo, madeira , cobre , lã e algodão são elementos naturais. Em vez disso, plástico , papel , vidro e porcelana são feitos pelo homem ou sintéticos.
Todos os materiais artificiais vêm da transformação controlada de um ou mais materiais naturais: o plástico vem do óleo , o papel da celulose da madeira, o vidro da areia, etc.
De acordo com sua dureza
A dureza é uma propriedade que tem a ver com a resistência da matéria à deformação ou quebra quando submetida a uma força contínua.
Nesse sentido, podemos falar de materiais mais macios (cedem às forças que os deformam) e mais duros (resistem a eles).
Por exemplo, o aço , o diamante e o cimento são materiais duros; plástico, madeira e borracha são materiais macios.
De acordo com sua flexibilidade
Flexibilidade é a capacidade dos materiais de alterarem sua forma sem quebrar , uma vez submetidos a uma força contínua e estável. De acordo com a sua flexibilidade podemos falar de três tipos de materiais: flexíveis, rígidos e elásticos.
- Materiais flexíveis . Eles são facilmente deformáveis com a aplicação de uma força. Por exemplo: plasticina ou massa flexível usada em artesanato.
- Materiais rígidos ou quebradiços . Eles têm capacidade mínima de flexão, eles quebram ao invés de deformar. Por exemplo: cerâmica .
- Materiais elásticos . Eles são capazes de recuperar sua forma inicial (memória de forma) após serem deformados pela aplicação de uma força. Por exemplo: borracha.
De acordo com sua tenacidade
Os materiais apresentam diferentes graus de fragilidade, ou seja, a capacidade de suas partículas de resistir mais ou menos à força que tenta separá-los.
Existem materiais resistentes, difíceis de quebrar, e materiais frágeis, fáceis de quebrar. Diamante, aço, concreto são resistentes ; enquanto a porcelana, o vidro e certas madeiras são frágeis.
De acordo com sua maleabilidade
A maleabilidade é a capacidade de certos materiais duros de serem deformados e moldados sem quebrar , aplicando compressão por meio de força.
Isso permite a separação de suas partículas em folhas mais ou menos finas. Esta propriedade se aplica especialmente a metais, como ouro , alumínio , platina, cobre ou ferro .
Veja também: Metais e não metais .
De acordo com sua ductilidade
A ductilidade é semelhante à maleabilidade, pois os materiais dúcteis se deformam sob a aplicação de força sem quebrar , mas em vez de produzir folhas, fios ou fios são obtidos a partir deles.
Os materiais não dúcteis, por outro lado, são considerados frágeis, pois se quebram. Exemplos de materiais dúcteis são: platina, cobre, zinco , chumbo e plástico .
De acordo com sua transparência
Materiais transparentes são aqueles que permitem que a luz passe por seus corpos , possibilitando ver o que está por trás deles.
Esta propriedade nos permite discernir entre os materiais:
- Transparente . Eles deixaram a luz passar . Por exemplo: vidro polido ou celofane.
- Opaco . Eles não deixam a luz passar. Por exemplo: madeira, papelão ou plástico.
- Translúcido . Eles permitem a passagem da luz, mas a distorcem ou atenuam. Por exemplo: tecido, algum vidro grosso e prismas.
De acordo com sua condutividade
Condutividade é a capacidade de permitir o trânsito de energia através de seus corpos , seja energia térmica (condutividade térmica) ou energia elétrica (condutividade elétrica) ou ambas. Já os materiais que não são condutores são chamados de isoladores.
- Condutividade térmica . Essa propriedade física dos materiais consiste na capacidade de transferir energia cinética entre as partículas de uma substância e as de outra adjacente. Por exemplo, o metal é um bom condutor térmico: basta aquecer uma extremidade de uma haste de metal para senti-la na outra; enquanto o plástico é um mau condutor térmico e serve como isolante.
- Condutividade elétrica . A condução elétrica depende da estrutura atômica e molecular dos materiais, especialmente da mobilidade de seus elétrons. É a capacidade de um material permitir que a corrente elétrica passe por ele. Existem bons condutores elétricos, como metais ou grafeno; semicondutores como silício ou carbono ; e isoladores como vidro, mica ou quartzo.
Novos Materiais
É conhecido como “novos materiais” às formas de matéria produzidas pela humanidade em laboratórios , aplicando tecnologia e conhecimentos científicos contemporâneos, na produção de substâncias inexistentes na natureza e dotadas de propriedades físico-químicas surpreendentes.
Exemplos disso são o aerógrafo, a substância mais leve disponível ; upsalita, o dessecante mais poderoso já inventado; ou o grafeno, um condutor leve, fino e resistente, feito de carbono. Estes são alguns dos materiais mais revolucionários já inventados pelo homem.
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