materiaal

Het woord materiaal verwijst in het Nederlands naar de stof of samenstelling waaruit iets is gemaakt, oftewel de grondstoffen en hulpmiddelen die in productie en dagelijks gebruik voorkomen. In een bredere zin kan materiaal ook verwijzen naar materiaalproducten of uitrusting, zoals school-, sport- of kantoorbenodigdheden. In technische contexten maakt men meestal onderscheid tussen materialen en de processen waarmee ze worden verwerkt tot eindproducten.

In de materiaalkunde bestudeert men de aard, structuur en eigenschappen van materialen en hoe verwerking hun prestaties beïnvloedt. De belangrijkste klassen zijn metalen, keramische materialen, polymeren (kunststoffen), composieten en halfgeleiders. Materialen bezitten kenmerken zoals sterkte en taaiheid, stijfheid, ductiliteit, warmtegeleiding, elektrische geleidbaarheid, magnetische en optische eigenschappen, en chemische stabiliteit.

Verwerking en selectie. Verwerkingstechnieken zoals gieten, smeden, extruderen en additieve manufacturing (3D-printen) veranderen de microstructuur en eigenschappen van materialen. Bij het ontwerp kiest men een materiaal op basis van functionele eisen, kosten en levensduur; vervolgens worden tests zoals trekproeven, hardheid en corrosiebestendigheid uitgevoerd om prestaties te beoordelen.

Duurzaamheid en toekomst. Duurzaamheid speelt een steeds grotere rol: recycling, hergebruik en ontwerp voor demontage verminderen milieubelasting. Daarnaast spelen geavanceerde materialen een belangrijke rol, zoals nanomaterialen, biomaterialen, slimme materialen en metamaterialen, met toepassingen in onder meer gezondheidszorg, elektronica en transport.