Материал

Структура твердого материала в соответствии с масштабной шкалой (слева направо): макроскопическая, микроскопическая, наноскопическая. Кристаллическое вещество (вверху) и полимер (внизу)

Материалы будущего — композиционные, «киберзащитные» самовосстанавливающиеся [12:18]

5 материалов, которые изменят мир // Top Five [5:27]

Материал — вещество или смесь веществ, первичный предмет труда, который используют для изготовления изделия (основной материал), или способствует каким-то действиям.

В последнем случае уточняют, что это вспомогательный или расходный материал. Материалы изучает материаловедение.

Общие понятия

Наука, изучающая строение, свойства и применение материалов называется материаловедением и применяет одновременно физические, химические и инженерные методы.

Материалы могут быть природного происхождения, например, песок, древесина, мрамор, а также могут быть созданы человеком (цемент, стекло, чугун, полиэтилен). В современном производстве используется большое разнообразие природных и искусственных материалов. Материалы непосредственно из которых производится продукция называют сырьём.

Железный гвоздь, медная пластинка, алюминиевый провод — изделия из соответствующего материала. Различные изделия и материалы состоят из вещества.

Свойства материалов

Свойства материалов являются интенсивными, преимущественно количественными, свойствами (физическими, химическими, технологическими и т. д.) веществ. Количественные характеристики могут быть использованы как метрики для взаимного сравнения материалов при их выборе.

Свойство может быть как физической константой, так и функцией одной или нескольких независимых переменных, таких как температура. Свойства материалов часто меняются в некоторой степени в зависимости от направления в материале, в котором они оцениваются, носящего название «анизотропия». Свойства материалов, касающихся двух разных физических явлений часто имеют линейную или приблизительно линейную зависимость в данном рабочем диапазоне, что может рассматриваться как устойчивая зависимость для этого диапазона. Эти линеаризации позволяют значительно упростить форму записи дифференциальных определяющих уравнений, описывающих соответствующие свойства.

Некоторые свойства материалов используются в соответствующих уравнениях для прогнозирования технических параметров системы априори. Например, если для материала известны теплоизоляционные свойства или потеря тепла, то для объекта, изготовленного из этого материала может быть определено изменение температуры. Свойства материалов можно значительно надежнее сравнивать при использовании стандартизированных методов испытаний. Много таких методов испытаний были задокументированы соответствующими сообществами исследователей и опубликованы через ASTM International.

Эталонный материал

Эталонный материал (англ. reference material) — вещество или смесь веществ, состав которых известен в определенных границах точности, и одна или несколько свойств которой хорошо установлены и используются для калибровки аппаратуры, проверки методов измерения. Находятся в соответствующих Национальных лабораториях.

Стандартный материал

Стандартный материал — материал или субстанция, количественные характеристики свойства которого являются гомогенными и хорошо установленными и которые могут быть использованы для калибровки аппаратуры, оценки измерительных методик и количественных измерений таких характеристик. Иногда определенные стандартные материалы обладают свойствами, которые не могут быть связаны с их установленной структурой или не могут быть точно определены с помощью физических или химических методов (напр., биологические материалы).

См. также

• Материально-технические ресурсы
• Умные материалы
• Конструкционные материалы
• Антифрикционные материалы
• Фрикционные материалы
• Строительные материалы