Материалы: виды, свойства, применение

Металлы: прочность и электропроводность

Металлы составляют основу современного строительства благодаря высокой несущей способности. Стальные каркасы зданий выдерживают колоссальные нагрузки на сжатие. Высокая теплопроводность сплавов позволяет использовать их в радиаторах отопления. Электропроводность делает металлы незаменимыми при монтаже кабельных сетей.

В промышленности выделяют три основные группы материалов:

Сталь. Углеродистая сталь содержит до 2% углерода. Из неё делают арматуру для бетона и ручной инструмент. Нержавеющая сталь устойчива к коррозии, поэтому подходит для кухонной утвари.
Алюминий. Этот легкий металл не боится влаги. Его применяют в производстве оконных профилей и авиационных деталей.
Железо. Литейное железо используют для массивных узлов машин. Ковкое железо подходит для мелких механических деталей.

Медицина предъявляет жесткие требования к химической чистоте сплавов. Титан обладает высокой биосовместимостью. Организм не отторгает титановые имплантаты или стоматологические коронки.

Полимеры: термопласты и смолы

Полимеры делятся на две группы по способу обработки. Термопласты можно плавить и перерабатывать многократно. К ним относятся полиэтилен и полипропилен. Термореактивные смолы после застывания меняют структуру навсегда.

Эпоксидные смолы не подлежат повторному плавлению. Их используют для создания прочных клеевых соединений. Композиты на их основе, такие как углепластик, сочетают малый вес и жесткость. Углеродное волокно незаменимо в производстве спортивного инвентаря.

В быту чаще всего встречаются три вида пластика:

Полиэтилен (ПЭ). Он химически стойкий. Из него делают трубы и контейнеры.
Полипропилен (ПП). Материал выдерживает высокие температуры. Его применяют для водопроводной арматуры.
Поливинилхлорид (ПВХ). Этот пластик не горит. Он служит стандартом для оконных рам и изоляции кабелей.

Древесина и природные материалы

Дерево — экологичный материал с хорошей прочностью на изгиб. Его легко обрабатывать циркулярной пилой или ручным инструментом. Для защиты от грибка доски обязательно покрывают антисептиками.

Современное строительство часто использует древесные плиты:

ДСП. Стружечные плиты подходят для корпусной мебели.
МДФ. Волокнистые плиты плотнее. Они лучше удерживают саморезы в торце.
ДПК. Древесно-полимерный композит не гниет. Его используют для отделки террас.

Камень остается эталоном долговечности. Гранит устойчив к истиранию, поэтому его выбирают для мощения дорожек. Мрамор имеет красивый рисунок и подходит для интерьерной отделки.

Керамика и стекло

Керамика представляет собой обожженную глину. Обычный кирпич или плитка не впитывают влагу после обжига. Техническая керамика работает как изолятор в электронике. Биокерамику применяют для изготовления стоматологических виниров.

Стекло химически инертно. Оно не вступает в реакцию с пищевыми кислотами, поэтому подходит для посуды. Выделяют три основных типа стекла:

Оконное стекло. Прозрачный стандарт для светопрозрачных конструкций.
Закаленное стекло. При ударе оно рассыпается на мелкие неострые крошки. Его ставят в перегородки.
Стекловолокно. Этот материал служит армирующим элементом в композитах.

Текстиль и кожа

Выбор ткани зависит от свойств волокна. Хлопок хорошо впитывает влагу. Шерсть удерживает тепло. Синтетика вроде нейлона отличается высокой износостойкостью. Она быстро сохнет после стирки.

Кожа — прочный и эластичный материал. Натуральная кожа требует ухода восками. Искусственная кожа (экокожа) дешевле в производстве. Ее удобно чистить, поэтому она популярна для обивки диванов.

Бумага и картон

Бумажные изделия имеют низкую механическую прочность. Однако картон может выдерживать серьезные нагрузки. Гофрированный картон имеет внутренние ребра жесткости. Это делает его стандартом для транспортной упаковки.

В промышленности картон применяют для разных целей:

Изготовление коробок и лотков.
Производство мебельных щитов низкого качества.
Создание рекламных конструкций.