Классификация материалов

Материалы, в основном применяемые в технике, можно разделить на две большие группы: металлические материалы и неметаллы. Помимо них в последнее время все большее распространение находят композиционные материалы.

К неметаллическим материалам относятся органические и неорганические полимерные материалы: пластмассы, каучуки и резины, графит, стекло, керамика, герметики, клеи и лакокрасочные покрытия, а также композиционные материалы на неметаллической основе.

На сегодняшний день металлы и сплавы на их основе занимают доминирующее положение среди всех используемых в производстве материалов. Металлы – один из классов конструкционных материалов, характеризующийся определенным набором свойств:

-«металлический блеск» (хорошая отражательная способность);

-пластичность;

-высокая теплопроводность;

-высокая электропроводность;

- термоэлектронная эмиссия.

Данные свойства обусловлены особенностями строения металлов.

Существует детальная классификация, согласно которой все металлы делят на две большие группы – черные и цветные.

Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность (кроме щелочноземельных), высокую температуру, относительно высокую твердость. Типичный представитель этой группы – железо.

Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску, обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления. Наиболее типичный представитель этой группы металлов – медь.

Черные металлы, в свою очередь, подразделяют следующим образом:

1. Железные металлы – железо, кобальт, никель и марганец. Кобальт, никель, марганец применяют в качестве добавок к сплавам железа, а также как основу для соответствующих сплавов.

2. Тугоплавкие металлы, температура плавления которых выше, чем у железа. Применяют как добавки к легированным сталям, а также в качестве основы для соответствующих сплавов.

3. Урановые металлы – актиниды. Применяются в основном в сплавах для атомной энергетики.

4. Редкоземельные металлы – лантаноиды, и сходные с ними по свойствам иттрий и скандий. Эти металлы имеют близкие химические свойства, но довольно различные физические (температура плавления и др.). Их применяют как присадки к сплавам других элементов.

5. Щелочноземельные металлы. В свободном металлическом состоянии не применяются, за исключением теплоносителей в атомных реакторах.

Цветные металлы подразделяют на:

1. Легкие металлы – бериллий, магний, алюминий, обладающие малой плотностью.

2. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, родий, осмий, рутений), а также медь. Обладают высокой устойчивостью против коррозии.

3. Легкоплавкие металлы – цинк, кадмий, ртуть, олово, свинец, висмут, таллий, сурьма и элементы с ослабленными металлическими свойствами – галлий, германий.