مادة (هندسة)

في البداية، في الهندسة التطبيقية، المادة هي كل ما تشكل شيئًا. يمكن أن تكون المواد نقية أو غير نقية، ويمكن أن تكون حيوية أو غير حيوية. يمكن تصنيف المواد على أساس خواصها الفيزيائية والكيميائية، أو على أساس أصلها الجيولوجي أو وظيفتها البيولوجية. علم المواد هو دراسة المواد وتطبيقاتها. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
وفي هذا السياق، في الصناعة، تعتبر المواد مدخلات لعمليات التصنيع لإنتاج منتجات أو مواد أكثر تعقيدًا.
من جهة ثانية، يمكن معالجة المواد الخام بطرق مختلفة للتأثير على خصائصها، عن طريق تنقية المواد الأخرى أو تشكيلها أو إدخالها. يمكن إنتاج مواد جديدة من المواد الخام عن طريق الاصطناع.
مساحة السطح الخاصة
- الموصلات الحرارية والكهربائية.
- المسامية والنفاذية.
- الاستقرار البعدي.
التصنيف حسب التركيب الذري
من جانب آخر، المواد المعدنية أو الخزفية - الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية : مواد غير عضوية تتميز بمقاومتها الميكانيكية والحرارية (الحراريات). هذه هي الصخور أو السيراميك أو الزجاج : بورسلين، حجر طبيعي، جص، إلخ.
يمكن تصنيف المواد حسب تركيبها الذري:
المميزات
من جانب آخر، المواد العضوية أو البوليمرات العضوية - الرابطة التساهمية والرابطة الثانوية : مواد مكونة من جزيئات تشكل سلاسل كربون طويلة، يسهل تشكيلها ونادرًا ما تتحمل درجات حرارة أعلى من هذه مواد من أصل حيواني أو نباتي أو اصطناعي : خشب، قطن، صوف، ورق، كرتون، بلاستيك، مطاط، جلد، إلخ. هم دائما على وجه التقريب عوازل حرارية وكهربائية.
ومن ناحية أخرى، المواد المركبة، هذه تجميعات من نوعين على الأقل من الأنواع الثلاثة للمواد التي سبق ذكرها، غير قابلة للمزج : البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية، ألياف الكربون أو كيفلر، الخشب الرقائقي، الخرسانة، الخرسانة المسلحة، إلخ.
من جهة ثانية، المواد المعدنية، التي تنطوي على رابطة معدنية : مواد صلبة وقابلة للتشوه. هذه معادن أو سبائك معدنية : الحديد والصلب والألمنيوم والنحاس والبرونز والحديد الزهر، إلخ. المعادن وسبائكها عادة ما تكون موصلات جيدة للحرارة والكهرباء، غير شفافة للضوء المرئي الذي تعكسه.
فيزيائي
وفي السياق ذاته، الكثافة : تستعمل المواد ذات الكثافة العالية في تصنيع الوزن المعادل (الموازنة)، الحدافة،...، إلخ. وتستعمل تلك منخفضة الكثافة في ميدان الطيران، مثلًا.
وفي السياق ذاته، معامل التمدد الحراري : تدخل حيز التنفيذ، مثلًا للمواد المعرضة لاختلافات كبيرة في درجات الحرارة.
- حرارة كتلية : للمركِّمات الحرارية في المنازل.
- نقطة الإنصهار : المواد المراد صهرها (مثل المنصهرات الكهربائية).
- اللون، المظهر، الشكل، الخشونة.
فيما يلي بعض الخصائص الفيزيائية للمواد :
كلفة
ومن جهة أخرى، بشكل عام، بالنسبة لتطبيق معين، من المرجح أن تلبي الكثير من المواد أو مجموعات المواد المواصفات. ومصمم، مهندس، مهندس المناظر الطبيعية أو المهندس المعماري ولذلك دعا إلى السعي للحصول على أفضل من حيث التكلفة / وظائف نسبة تنفيذها.
ميكانيكي
الإجهاد = معامل المرونة × تشوه.
وفي السياق ذاته، في الوضع الخطي، يكون الضغط متناسبًا مع الإجهاد، وعامل التناسب هو مثلًا معامل يونغ، يرمز ب E.
- يمكن وصف المادة بحسب العديد من المعلمات :
- معامل مرونته.
- إجهاده (غالبًا ما يُشار إليه σ، وحدته هي باسكال. انظر موتر الإجهاد).
- ممطولية (تشوه) (انظر موتر التشوه؛ استطالة عند الانكسار).
- نسبة بواسون.
- صلادته.
امتثال
من جهة ثانية، بصرف النظر عن هذا التوصيف لخصائص المادة، الذي يتطلب وسائل ثقيلة إلى حد ما متاحة فقط في مختبرات البحث، غالبًا ما يُطلب من الصناعي التحقق من مطابقة المادة فيما يتعلق بالمواصفات. : هي مراقبة الجودة وقت استلام المنتج (اختبارات ميكانيكية، فحص إنشائي، اختبارات غير إتلافية).
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟