خواص المواد الهندسية

المواد

خواص المواد، عبارة عن مجموعة من الصفات، والمقاييس التي تتميّز بها أيّة مادة عن غيرها بشكل يتيح استخدامها بشكل صحيح، من حيث مقاومتها للجهد، أو الحمل، أو التفاعلات الكيميائيّة التي تمرّ عليها، ويتم تحديد هذه الخواص بناءً على الإحساس البسيط لتلك الصفات، أو باستعمال الأجهزة والأدوات الدقيقة لقياسها.

المواد الهندسيّة

المواد الهندسية، عبارة عن أيّة مادة تدخل في أي عمل من أعمال الإنشاء، سواء كانت مادة صناعية، أو عمرانية، وتعتبر الأرض، والغلاف الجوي، والمائي، المصدر الرئيسي لاستخراج المواد الهندسيّة، وتنقسم إلى:

• مواد معدنية: تدخل في الصناعات الإنشائيّة، وفي صناعة الأجهزة وتنقسم إلى:
  • معادن حديدية: وتشمل حديد الزهر، والصلب، وحديد المطاوع.
  • معادن غير حديدية: بعضها ثقيل مثل النيكل، والنحاس، والألمونيوم، والمغنيسيوم، وبعضها الآخر طري مثل القصدير والرصاص.
• مواد غير معدنية: وتنقسم إلى:
  • مواد البناء: مثل الإسمنت، والأحجار، والخشب.
  • مواد متنوّعة: مثل الزجاج، والبلاستيك، والفلين، والمطاط وغيرها.
• مواد مولدة للطاقة: مثل الوقود، والماء، ومواد الطاقة الذرّية.

خواص المواد الهندسيّة

• الخواص الفيزيائيّة: وتشمل الشكل، والوزن النوعي، والأبعاد، والمساحة، ومحتوى الرطوبة.
• الخواص الميكانيكيّة: وتشمل الشد، والقص، ومقاومة الضغط، والانحناء، والمرونة، والصلادة.
• الخواص الكيميائيّة: وتشمل الحموضة، والقاعدية، والتركيب الكيميائي.
• الخواص الحراريّة: وتشمل التوصيل، والعزل الحراري، والتمدد.
• الخواص الكهرومغناطيسيّة: وتشمل النفاذ المغناطيسي والكهربائي.
• الخواص الصوتيّة: وتشمل الانعكاس الصوتي، والعزل الصوتي، وامتصاص الصوت.
• الخواص البصريّة: وتشمل الانكسار الضوئي، وانعكاس وامتصاص الضوء، واللون.

شرح الخواص الميكانيكية

• الإجهاد: وهو عبارة عن مقياس لانتشار القوى أو الحمل، داخل الجسم أو الكتلة لوحدة المساحة، (stress= force/ area)، والإجهاد نوعان، إجهاد الضغط، عندما يكوّن الحمل أو القوى ضغطاً، وإجهاد الشد، عندما يتعرّض الجسم إلى قوى سحب أو شد.
• المقاومة: عبارة عن أقصى جهد يمكن أن تتحمله المادة، دون التعرّض للفشل أو الانهيار، وتقاس بالجهد المسلط على وحدة المساحة.
• الانفعال: عبارة عن مقياس التشوهات في الجسم أو الكتلة، من حيث الطول الأصلي، أو الحجم الأصلي.
• المرونة: عبارة عن قدرة المادة على استعادة شكلها الأصلي، وأبعادها الأصليّة، بعد زوال القوى المؤثرة عليها.
• اللدونة: عبارة عن قدرة المادة على الاحتفاظ بشكلها الكامل أو الدائم، بعد حدوث التشوه الناتج عن القوى المؤثرة عليها.
• الزحف: عبارة عن مدى انفعال المادة عند تعرّضها للحرارة والزمن، تحت تأثير إجهاد دائم ومستمر.
• الصلادة: وهي قدرة المادة على مقاومة الخدش، والتغلغل، والتآكل.
• قابليّة السك: وهي قدرة المادة على التشكل، عند وضعها في قالب، وتعرّضها للضغط وهي باردة.
• قابليّة اللحام: وهي القدرة على تكوين جسم واحد من قطعتين من معدن واحد، أو من معدنين مختلفين، عن طريق ضغطهما.