materialsammansättning

Materialsammansättning beskriver vilka ämnen ett material består av och i vilka mängder. Den kan avse kemisk sammansättning, det vill säga vilka grundämnen eller kemiska föreningar som finns och deras andel i materialet, samt mikrostruktur och fasfördelning som uppträder under givna temperaturer och tryck.

För metaller och legeringar anges ofta viktprocent eller atomprocent, medan polymerer och keramik ofta redovisar andelar av tillsatser, fyllmedel eller dopningar i vikt- eller molprocent. Sammansättningen påverkar grundläggande egenskaper som hållfasthet, duktilitet, hårdhet, korrosionsbeständighet, elektrisk ledningsförmåga och termisk resistens. Små tillsatser eller orenheter kan få stor effekt genom förändringar i fasfördelning, defektstruktur och diffusion, vilket i sin tur påverkar prestanda i tillämpningar. Toleranser och kvalitetskontroller anger vilka variationer som accepteras i tillverkningen.

Analys av materialsammansättning görs med flera metoder. Kemisk analys med ICP-OES eller AAS mäter specifika grundämnen i vikt- eller molprocent. Röntgenglansfins- eller röntgenfluorescensanalys (XRF) erbjuder snabb övervakning av flera element. Mikroskopisk EDS (energidispersiv röntgenspektroskopi) och WDS i kombination med SEM ger lokal kemisk sammansättning. X-ray diffraction (XRD) används för fasidentifikation och kristallstruktur, medan termisk analys och gravimetrisk metod ger information om innehåll av flyktiga eller oxiderbara komponenter.

Materialval och design baseras på önskade egenskaper, produktionens konsekvenser för sammansättningen och krav på hållbarhet och kostnad.