Materialarten

Materialarten bezeichnet man in der Materialwissenschaft die Hauptgruppen von Werkstoffen, die sich durch chemische Zusammensetzung, innere Struktur und Verarbeitungsprozesse unterscheiden. Die Einteilung dient der systematischen Bewertung von Eigenschaften, Leistung und Einsatzgebieten.

Zu den wichtigsten Materialarten zählen Metalle und Legierungen. Metallische Werkstoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Zähigkeit und oft gute Wärmeleitfähigkeit aus. Sie sind duktil und lassen sich schmelzen, schmieden, giessen oder umformen. Beispiele: Stahl, Aluminium, Kupfer.

Keramische Werkstoffe umfassen anorganische, nichtmetallische Stoffe wie Ton, Zirkonoxid oder Siliziumkarbid. Sie sind hart, chemisch beständig und temperaturstabil, zeigen jedoch meist Sprödigkeit. Einsatzgebiete reichen von Hochtemperaturkomponenten bis zu Isolatoren.

Polymere oder Kunststoffe sind organische Verbindungen mit geringer Dichte und guter Verarbeitbarkeit. Sie lassen sich formen, extrudieren oder drucken. Typische Vertreter sind Polyethylen, Polypropylen, PET und Polycarbonat. Anwendungen finden sich in Verpackungen, Gehäusen, Schläuchen.

Verbundwerkstoffe kombinieren zwei oder mehr Materialien, um Eigenschaften zu optimieren. Beispiele: glasfaserverstärkte Kunststoffe oder Kohlefaserverbunde. Sie bieten hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und werden in Luftfahrt, Automotive und Sport genutzt.

Zusätzliche Materialarten umfassen Glas- und Glaskeramiken sowie Halbleiter- und Funktionswerkstoffe. Glas ist amorph und wird in Fenstern oder Glasfasern genutzt. Halbleiter wie Silizium ermöglichen Elektronik, Sensorik und Optoelektronik. Zukunftstrends sind Biomaterialien, Nanomaterialien und smarte Materialien.