材料

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引言

材料构成周围所有物体的组成部分。不同材料的特性各不相同。大多数成品是由具有独特特性的原材料制成的，这些特性混合在一起形成最终的产品单元。特性的分类是基于各种物理和化学性质进行的。

什么是材料？

材料被称为市场上成品的构成要素。材料本身是一个广泛的讨论范围。材料的分类是基于一定的特性进行的。所有材料都表现出一套物理特性，包括硬度、刚度、强度、导热性、热容量、渗透性和磁性。

与材料研究相关的科学被称为材料科学。市面上可用的材料用途广泛。分类是根据它们在各个行业的用途进行的。将材料制成用于特定应用的过程称为材料选择。

材料的特性

材料具有各种各样的特性。然而，出于科学目的，物质的物理和化学性质是必不可少的考虑因素。材料的物理特性细分为电学、磁学、热学和机械特性。

特定材料的化学性质包括其不同的状态，即固态、液态、气态、溶解度、pH值、反应性、表面张力、表面能、腐蚀等。根据机械方面，还有一些不同的特性集，如弹性、塑性、延展性、耐久性、脆性、硬度、延展性、弹性、刚度和粘度。

材料的分类——基于物理性质

材料可以根据一定的物理性质进行分类。

特性如下：

• 外观：材料可以根据材料的外观相互区分。有些材料已知会反射光线并闪耀，它们被称为光泽的。

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图1：基于外观的材料分类

• 相反，有些物体不闪耀，石墨和木材是这类材料的常见例子。铁、金、钻石和铜具有光泽，它们被称为金属。

• 硬度：易于压缩或刮伤的材料被认为是软材料。另一方面，难以压缩或刮伤的材料被称为硬物质。

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图2：基于外观的材料分类

• 透明度：不能透过看到的材料被称为不透明物体。例如，树木、铁皮等。另一方面，某些物体很容易透过，这些物质被称为透明物体。例如，玻璃。允许部分可见光透过的材料称为半透明材料。例如，油纸。

材料的分类——基于原子结构

根据材料的原子结构，它们可以分为几个部分。这些材料进一步分为金属、陶瓷和聚合物。

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图3：材料的分类

• 金属：这部分材料对金属元素进行了分类，如金、铁、铜、镍和铝。这些材料坚硬、坚固，有时具有延展性。某些金属如金和银具有延展性，但易断裂且耐腐蚀。

• 陶瓷：这部分材料包含金属和非金属物质。它主要需要氧化物、氮化物和碳化物等化合物。这些产品通常坚固，但也易碎，并且也可能快速分解。

• 聚合物：这些物质包括塑料和橡胶制品。最常见的例子是聚乙烯、聚氯乙烯和尼龙。与金属或陶瓷相比，这些材料并不特别坚硬或坚固。这些产品以密度低且相当具有延展性而闻名。也就是说，这些产品可以很容易地模制成不同的形状。

原材料的定义

未经彻底加工并用于制造最终产品的材料被称为原材料。它是自然界中最基本的材料形式。这些材料主要用于工业用途，以制造最终产品。

结论

自然界中发现的材料是最终产品生产的基础。这些材料进一步细分为各种类别，有助于制造最终产品。这些产品具有自己的一套独特的化学特性，其中材料根据其原子结构和其他基本特性进行分类。这些也根据其特定的物理特性进行分类。充当最终产品构成要素的材料被归类为原材料。

(常见问题)

Q1. 材料的基本特性是什么？

A1. 大多数物质是根据四个不同的特性进行分类的，即弹性，其中材料伸长并在力去除后恢复其原始形状。导热性表示通过材料的热量程度。密度是每立方厘米材料的质量。最后，延展性是材料在不发生变形的情况下改变形状的特性。

Q2. 原材料的类别有哪些？

A2. 原材料分为两类：直接材料和间接材料。直接材料用于最终产品。间接材料用于制造最终产品的过程中。例如，原油、铁矿石、水、矿物等。

Q3. 什么是复合材料？

A3. 当聚合物和陶瓷混合形成全新的产品时，就会形成复合材料。最终产品称为复合材料。大多数这些产品都是人造的，少数复合材料存在于自然界中。玻璃纤维是复合材料的一个例子。这种产品坚固、坚硬且具有延展性。

Q4. 什么是半导体？

A4. 这些物质表现出导体和绝缘体之间的中间特性。一些最突出的半导体晶体是硅和锗。