materiiaali

Materiali tarkoittaa ainetta tai ainekokonaisuutta, jota käytetään tuotteen valmistukseen tai jota voidaan pitää käytettävissä sellaisenaan. Termi kattaa sekä luonnonmateriaalit kuten puu, kivi ja kumi että keinotekoiset materiaalit kuten metallit, muovit ja keramiikat sekä näiden yhdistelmät eli komposiitit. Suomen yleisin oikeinkirjoitus on materiaali; "materiiaali" on virheellinen tai vanha muoto, ja sitä näkee lähinnä vanhentuneissa teksteissä tai epävirallisessa käytössä.

Luokittelua ohjaa usein koostumus: metallimateriaalit kuten teräs ja alumiini; polymeeriset materiaalit kuten muovit; keraamit kuten lasi ja tiili; sekä komposiitit, jotka yhdistävät kahden tai useamman materiaalin ominaisuuksia. Lisäksi materiaaleja voidaan luokitella käyttötarkoituksen mukaan rakennus- ja toiminnallisiksi materiaaleiksi, kuten elektroniikan tai biolääketieteen sovelluksiin tarkoitetut materiaalit.

Ominaisuuksiin kuuluvat tiheys, lujuus, kovuus, sitkeys sekä murtumiskestävyys. Tärkeitä ovat myös kimmomoduuli (Youngin moduli), lämpölaajeneminen sekä lämpö- ja sähkönjohtavuus. Käyttöön vaikuttavat lisäksi prosessoitavuus, muodonmuutoskyky ja kestävyys sekä ympäristötekijät. Näiden ominaisuuksien perusteella materiaalin valintaa ohjaa suunnittelutavoite sekä kustannukset.

Materiaalien valinta liittyy tuotteen elinkaareen: valmistus, käyttö, huolto ja kierrätys. Ympäristövaikutukset, kierrätettävyys ja kestävän kehityksen tavoitteet ovat yhä tärkeämpiä kriteerejä. Tutkimus ja kehitys pyrkivät löytämään uusia kevyitä, kestäviä ja kierrätettäviä materiaaleja sekä kehittämään tuotantoprosesseja.