Materiaalityyppien

Materiaalityyppien käsite kuvaa erilaisten materiaalien luokitusta niiden koostumuksen, rakenteen ja ominaisuuksien perusteella. Yleisesti jaettavia pääkategorioita ovat metallit ja metalliseokset, keraamit, polymeerit, komposiitit, lasit sekä biomateriaalit ja nanomateriaalit. Näiden ryhmien sisällä on lukuisia alaluokkia, joilla on erilaiset tekniset ja taloudelliset ominaisuudet.

Luokitus perustuu kolmeen yleiseen kriteeriin: koostumus (epäorgaaniset materiaalit kuten metallit ja keraamit vs orgaaniset polymeerit), rakenne (kiteinen vs amorfinen järjestys) sekä ominaisuudet, kuten lujuus, tiheys, muovattavuus, lämpö- ja sähköjohtavuus sekä kemiallinen kestävyys. Näiden perusteella materiaaleja voidaan tarkentaa esimerkiksi polymeerien alaryhmiksi termo- ja termosettimuoveiksi sekä keraamien, metallien ja komposiittien alaryhmiksi.

Käytännössä materiaalityyppien valinta vaikuttaa suunnitteluun ja valmistukseen: rakennusmateriaaleissa painotetaan kestävyyttä ja kustannustehokkuutta, elektroniikassa johtavuutta ja tiiviyttä, lääketieteessä biokompatibiliteettia ja steriiliyttä. Ympäristö- ja kiertotalousnäkökohdat korostuvat nykyisin kierrätettävyyden, uudelleenkäytön ja tuotteen elinkaaren hallinnassa. Tutkimus ja teollisuus kehittävät jatkuvasti uusia materiaalityyppejä sekä hybridejä, kuten kuituvahvistettuja polymeerejä ja nanokomposiitteja, joiden ominaisuudet voidaan räätälöidä spesifisten sovellusten mukaan.