le proprietà dei materiali

LE PROPRIETA' DEI MATERIALI

Le proprietà dei materiali indicano le caratteristiche di un materiale, che sia esso, legno, plastica, metallo o tessuto e ne specifica cosi i possibili usi, in base alle sue propretà. Possiamo distingure tre tipologie di propriet

FISICHE-CHIMICHE sono quelle che indicano sia l'aspetto del materiale che le sue caratteristiche tipicamente fisico-chimiche che ne permettono determinati comportamenti alle varie condizioni ambientali: aspetto, densità, temperatura di fusione, capacità di trasmettere calore, elettricità, i suoni, se sono alterabili alle sostanze chimiche o al calore 

MECCANICHE  sono quelle che indicano la capacità di quel materiale a resistere a delle sollecitazioni tipicamente meccaniche, cioè di tirare, schiacciare, deformare, capacità a resistere a una punta che cerca di incidere la superficie (durezza)

TECNOLOGICHE indicano tipicamente la capacità del materiale di essere lavorato per ottenere oggetti specifici, quindi dipendono dal materiale...la carta è  stampabile, piegabile, ma non il metallo che invece è saldabile, malleabile, duttile, e malleabile e duttile risulta anche la plastica, ma non il legno.

Man mano che studieremo i diversi materiali ne identificheremo le proprietà e andremo a classificarle opportunatamente.

A parte consideriamo che è possibile identificare anche delle proprietà funzionali , che ci fanno capire se quel materiale è adatto per un oggetto specifico.

ANDIAMO A PARLARNE NEI DETTAGLI

 PROPRIETA' FISICHE-CHIMICHE

Aspetto superficiale: L'aspetto esteriore di un materiale può essere liscio, ruvido, variare di colore, ecc. Esempi sono il legno, la carta, il marmo, ma ne esistono molti altri.

Peso specifico: Si calcola come il rapporto tra il peso e il volume di un materiale (peso in kg / volume in decimetri cubici). Rappresenta il peso per unità di volume, diverso dal peso comunemente inteso.

Inalterabilità (o Resistenza alla corrosione): È la capacità di un materiale di resistere alla corrosione, ad esempio da agenti atmosferici o sostanze chimiche. Il vetro è un materiale difficilmente intaccabile (inerte), con l'eccezione dell'acido cloridrico. Altri materiali reagiscono diversamente alle sostanze chimiche.

Dilatazione termica: È l'aumento di volume di un materiale all'aumentare della temperatura. Un esempio sono i giunti di dilatazione presenti tra i binari (anche se oggi meno usati) o sui ponti stradali, soprattutto quelli autostradali.

Temperatura di fusione: È la temperatura alla quale un materiale passa dallo stato solido a quello liquido. Ogni materiale ha una propria temperatura di fusione (ad esempio, il ferro fonde a circa 1530°C).

Conduttività/Conducibilità termica: È la capacità di un materiale di trasmettere calore. I materiali che possiedono questa proprietà sono detti conduttori (es. i metalli, come una pentola che trasmette il calore della fiamma all'acqua). Il contrario della conducibilità è l'isolamento termico: i materiali isolanti sono cattivi conduttori di calore (es. legno e plastica).

Conduttività/Conducibilità elettrica: È la capacità di un materiale di trasmettere corrente elettrica. I materiali conduttori sono spesso metalli come rame e alluminio, usati per i cavi elettrici. Esistono anche i semiconduttori (es. silicio, impiegato nei pannelli fotovoltaici) e gli isolanti, che ostacolano il passaggio di elettricità (es. ceramica, vetro, plastica e legno).

Igroscopicità e Idrofilia: Sono la capacità di assorbire liquidi. Un materiale igroscopico assorbe vapore acqueo, mentre uno idrofilo assorbe liquidi (es. carta assorbente). Il contrario è l'impermeabilità, ovvero la capacità di non assorbire liquidi (es. un k-way o un ombrello).

PROPRIETA' MECCANICHE

Durezza: È la capacità di un materiale di resistere alla penetrazione di un corpo più duro (resistenza alla scalfitura). Si misura con prove di laboratorio, ad esempio con una sfera d'acciaio che viene pressata sul materiale.

Resilienza: È la capacità di un materiale di resistere agli urti senza rompersi. Si misura con prove d'urto, ad esempio colpendo un provino con una massa oscillante. Il contrario della resilienza è la fragilità, ovvero la capacità di rompersi facilmente (es. il vetro).

Resistenza alla fatica: È la capacità di un materiale di resistere a sforzi ripetuti e costanti. Si misura sottoponendo un provino a sollecitazioni cicliche fino alla rottura. Un esempio pratico è il telaio di una bicicletta.

Le sollecitazioni meccaniche principali sono cinque:

• Trazione: È una forza che tende ad allungare un corpo (es. un cavo d'acciaio che traina una macchina).

• Compressione: È una forza che tende ad accorciare un corpo, schiacciandolo (es. un pilastro che sostiene un peso).

• Flessione: È una forza che tende a piegare un corpo, combinando compressione e trazione (es. una trave).

• Torsione: È una forza che tende a far ruotare o torcere un corpo applicando forze opposte alle estremità (es. strizzare un panno bagnato).

• Taglio: È una forza che tende a far slittare due piani vicini uno sull'altro (es. tagliare un foglio di carta).

PROPRIETA' TECNOLOGICHE

Piegabilità: È la capacità di un materiale di subire piegature a freddo (es. carta) o a caldo (es. stoffa) senza rompersi.

Lavabilità: È la capacità di un materiale di essere lavato per rimuovere macchie e polvere (es. tessuti).

Stampabilità: È la capacità di un materiale di ricevere inchiostro e coloranti (es. carta e stoffa).

Temprabilità: È un trattamento termico che consiste nel riscaldare un materiale ad alta temperatura e poi raffreddarlo rapidamente per aumentarne la durezza (es. l'acciaio lavorato dal fabbro).

Fusibilità: È la capacità di un materiale di passare dallo stato solido a quello liquido (es. metalli, plastiche, vetro).

Saldabilità: È la capacità di un materiale di essere saldato, cioè unito ad un altro tramite calore (o altri metodi).

Plasticità: È la capacità di un materiale di essere plasmato e di mantenere la forma ricevuta anche dopo la cessazione della forza applicata. Può avvenire a caldo (es. plastiche e vetro) o a freddo (es. ceramica e terracotta). Il contrario della plasticità è l'elasticità, ovvero la capacità di tornare alla forma originale dopo la deformazione (es. un elastico).

Malleabilità: È la capacità di un materiale di essere ridotto in lamine sottili.

Duttilità: È la capacità di un materiale di essere ridotto in fili sottili.