Materiály

Materiály jsou látky a jejich směsi, které slouží jako základ pro výrobu výrobků a konstrukcí. Mohou pocházet z přírody nebo být synteticky vyráběné. V materiálové vědě se zkoumají vztahy mezi strukturou, vlastnostmi a vhodností zpracování pro konkrétní účel.

Rozdělují se podle původu na přírodní materiály, jako kámen, dřevo, kosti, kůže, a na syntetické materiály, například plasty, keramiku a kompozity. Dále se klasifikují podle chemického složení a stavu na kovové, polymerské, keramické a kompozitní materiály. Z hlediska použití rozlišujeme konstrukční materiály, izolační materiály, vodivé materiály, biokompatibilní materiály a další specializované třídy.

Vlastnosti materiálů zahrnují mechanické (pevnost, tuhost, tažnost), fyzikální (hustota, tvrdost), chemické (odolnost vůči korozi), termické, elektrické a optické parametry. Struktura materiálu, včetně krystalické, amorfní či mikrostruktury a zrnitosti, zásadně ovlivňuje tyto vlastnosti. Zpracování zahrnuje tváření, obrábění, svařování, lepení a tepelné zpracování; volba a sekvence zpracování určuje konečné vlastnosti výrobku.

Zkoušení a standardy zahrnují mechanické testy (pevnost v tahu, tažnost, tvrdost), termickou analýzu, korozní testy a nedestruktivní testování. Životní cyklus materiálů a udržitelnost se řeší prostřednictvím analýzy environmentálních dopadů, recyklace a regulací. Historie materiálů sahá od kamenů a dřeva po bronz, železo, plastické hmoty a současné pokročilé materiály, jako jsou kompozity, keramika, biomateriály a nanomateriály. Materiály nacházejí široké uplatnění v stavebnictví, dopravě, elektronice a medicíně.