Tìm hiểu về vật liệu

Vật liệu là gì?

Vật liệu là một chất, hợp chất được sử dụng để chế tạo ra một sản phẩm nào đó. Hay nói cách khác, vật liệu là vật chất đầu vào của quá trình sản xuất.

Ví dụ: Xi măng, thép là vật liệu trong quá trình làm ra bê tông. Bê tông lại là một trong những vật liệu làm ống cống ngầm.

Vật liệu kim loại

Đây là vật liệu có chứa một hoặc nhiều nguyên tố kim loại có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, dát mỏng, kéo dài, có nhiệt độ nóng chảy cao. Do đó, vật liệu kim loại thường được ứng dụng trong các lĩnh vực liên quan đến cơ khí, sản xuất gang, thép, nhôm, sắt, thiếc.

Vật liệu phi kim loại

Vật liệu phi kim loại là những vật liệu được làm từ phi kim loại hoặc có sự kết hợp giữa phi kim loại và kim loại để gia tăng tính chất. Ví dụ, polyetylen được cấu tạo từ 2 nguyên tố phi kim là oxi và hidro.

Vật liệu kết hợp

Vật liệu kết hợp hay con gọi là vật liệu composite, vật liệu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là vật liệu được tổng hợp từ 2 hoặc nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Vật liệu mới có tính chất và những công dụng vượt trội hơn so với vật liệu ban đầu.

Tính chất cơ lý tồn tại trong vật liệu

Tính chất vật lý học

Giá trị trọng lượng

Giá trị trọng lượng của vật liệu là những giá trị tối thiểu và giúp cho tư vấn thiết kế lựa chọn khi không có số liệu chính xác.

Nhiệt độ nóng chảy

Khi bị đốt nóng trong điều kiện nhiệt độ phù hợp, vật liệu sẽ nóng chảy. Điểm nóng chảy của vật liệu là mức nhiệt độ khiến vật liệu chuyển thành chất nóng chảy hoàn toàn. Những vật liệu dễ nóng chảy có thể tạo hình, tạo khuôn như mong muốn. Chính vì thế, vật liệu có thể tái sử dụng nhằm tiết kiệm chi phí.

Tính dẫn điện

Vật liệu có khả năng dẫn điện rất tốt. Đây là lý do vì sao vật liệu được dùng để chế tạo ra dây điện, dây cáp điện. Để đánh giá khả năng dẫn điện của từng loại vật liệu, người ta dựa vào các thông số cụ thể.

Tính dẫn nhiệt

Vật liệu có tính dẫn nhiệt khi bị đốt nóng hoặc truyền lạnh. Những vật liệu đốt nóng nhanh hoặc dễ nguội có tính dẫn nhiệt tốt. Những vật liệu có tính dẫn nhiệt kém cần thời gian khá dài để đốt nóng. Nếu làm nguội lạnh vật liệu quá nhanh có thể khiến kim loại bị nứt vỡ.

Tính chất cơ học

Biến dạng đàn hồi

Biến dạng đàn hồi là tính chất thường có của kim loại. Khi bị đốt nóng, vật liệu thường giãn ra. Ngược lại khi bị làm lạnh thì vật liệu co lại. Đây là lý do vì sao khi xây dựng công trình sử dụng vật liệu, người ta hay tạo khe hở nhỏ.

Độ cứng

Độ cứng của vật liệu là khả năng chống lại sự lún của bề mặt tại chỗ ấn vào. Vật liệu càng khó lún thì có độ cứng càng cao.

Độ cứng là một trong những đặc trưng quan trọng của vật liệu. Xác định được độ cứng có thể giúp đánh giá độ bền và độ dẻo của vật liệu.

Độ bền kéo

Độ bền kéo là một trong những tính chất cơ bản nhất trong bất kỳ vật liệu nào. Tính chất cơ học này thường sử dụng để đánh giá mức độ phù hợp của vật liệu trong các ứng dụng kỹ thuật.

Tính mài mòn

Vật liệu khi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao cũng không bị ăn mòn bởi hơi nước hay oxi của không khí. Các loại vật liệu khác nhau sẽ có sự ăn mòn khác nhau.

Các loại nguyên vật liệu trong xây dựng

Nguyên liệu là những vật thể còn thô sơ, chưa trải qua quá trình giải quyết và xử lý, chế tác

Cát xây dựng

Cát là một nguyên liệu có nguồn gốc từ tự nhiên. Bao gồm nhiều kích cỡ lớn nhỏ khác nhau, trung bình từ 0,0625mm tới 2mm. Thành phần chính của cát là fenspat, chloride, manhetit, glauconit hay thạch cao, chloride-glauconit, olivin. Cát xây dựng được phân thành 3 loại chính: cát vàng, cát đen và cát vàng mờ.

Đá xây dựng

Đá xây dựng cũng là một nguyên vật liệu quan trọng giúp công trình đảm bảo vững chắc, vững chãi hơn. Hiện nay đá xây dựng còn được phân thành nhiều loại khác nhau dựa theo đặc thù và các mục tiêu sử dụng. Cụ thể:

• Đá xây dựng 1×2: Loại đá có kích cỡ 10×28 mm, phù hợp sử dụng để đổ bê tông làm nhà tại, đường sá, cầu cảng.

• Đá xây dựng 2×4: Loại đá có kích cỡ 2×4 cm và cũng được sử dụng để đổ bê tông làm đường xá, nhà ở, cầu cảng.

• Đá xây dựng 4×6: Loại đã có kích cỡ 50mm đến 70mm, thường được sử dụng để làm chân đế gạch lát sàn hoặc làm phụ gia cho công nghệ bê tông đúc ống cống.
• Đá mi sàng: Loại đá có kích cỡ 5mm đến 10mm.

• Đá mi bụi

Gạch xây dựng

Gạch xây dựng là một nguyên vật liệu có vai trò vô cùng quan trọng, quyết định chất lượng công trình sau khi hoàn thiện, giúp bảo vệ công trình trước các tác động ngoại cảnh như nắng, mưa, gió, một cách hiệu quả.

Gạch xây dựng bao gồm gạch đất sét và gạch không nung. Cụ thể :

• Gạch đất sét

Loại gạch này có tính ứng dụng khá cao. Thành phần chính của gạch bao gồm đất sét đã nung nóng ở nhiệt độ cao.

• Gạch không nung

Đây là loại vật liệu mới với thành phần chính là xi-măng, mạt đá, và phế thải công nghiệp. Gạch không nung bao gồm 2 loại chính là gạch có lỗ rỗng và gạch đặc.

Xi măng

Xi măng là nguyên – vật liệu có tính chất kết dính cao, do đó nó thường được sử dụng để gắn kết giữa những vật liệu với nhau như gạch, cát, đá, sắt, thép. Xi măng được phân loại thành 3 phân loại chính bao gồm:

• Xi măng trộn bê tông
• Xi măng đa dụng
• Xi măng xây, tô

Nguyên liệu là gì? Khác biệt giữa vật liệu và nguyên liệu là gì?

Có thể hiểu đơn giản như sau, nguyên liệu là những vật thể còn thô sơ, chưa trải qua quá trình giải quyết và xử lý, chế tác.

Có thể Bạn thấy sự khác biệt giữa vật liệu và nguyên liệu khá mơ hồ? Như vậy chúng ta cùng cắt nghĩa, phân tích sự khác biệt của chúng.

– Vật ở đây là chỉ vật chất. Nguyên có nghĩa là còn thô sơ.

– “Vật liệu” có nghĩa rộng hơn bao quát hơn, chỉ vật chất được sử dụng để tạo ra sản phẩm.

– “Vật liệu” cũng có nghĩa là thay đổi bản chất (các tính chất hóa học, vật lý, hình dáng) để tạo ra sản phẩm mới.

– “Nguyên liệu” dùng khi muốn nói đến chủ thể là dạng có trước, tồn tại trước, so với sản phẩm được chế tạo ra từ nó.

– “Nguyên liệu” cũng mang ý nghĩa sẽ thay đổi bản chất (tính chất hóa học, vật lý, hình dáng) để tạo ra một sản phẩm khác nhưng có nghĩa mạnh hơn “vật liệu”.

– “Nguyên liệu” cũng có thể hiểu là vật liệu chủ yếu cấu tạo nên sản phẩm được làm ra.

Còn vật liệu lại mang hàm nghĩa sâu xa và bao quát hơn, ám chỉ vật chất được sử dụng để tạo ra những sản phẩm đơn cử có sự biến hóa về thực chất (tính chất hóa học, vật lý, hình dáng).

Nêu các vai trò và ứng dụng của vật liệu ngay nay

Vật liệu có vai trò đặc biệt quan trọng và cần thiết trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nếu thiếu vật liệu thì quá trình sản xuất sẽ bị gián đoạn, trục trặc, thậm chí là không thể tiếp tục sản xuất. Vai trò cụ thể của vật liệu như sau:

• Yếu tố ảnh hưởng đến cấu tạo sản phẩm, buộc phải cung cấp đầy đủ, liên tục mới tạo ra được sản phẩm. Việc thiếu hụt bất cứ một loại vật liệu nào đều làm gián đoạn quá trình sản xuất.
• Vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả sử dụng sản phẩm.
• Vật liệu quyết định đến kế hoạch sản xuất và khả năng tiêu thụ sản phẩm. Do đó, nếu cung ứng vật liệu tốt, giá cả hợp lý sẽ là tiền đề cho các quá trình sản xuất, tiêu thụ.
• Vật liệu quyết định đến tuổi thọ và giá thành sản phẩm, công trình sau khi sản xuất. Nếu sản phẩm được tạo thành từ những vật liệu đắt tiền sẽ có giá thành cao và ngược lại.

Vật liệu là yếu tố đầu vào cấu thành nên sản phẩm phục vụ đời sống con người, đáp ứng nhu cầu từ nhà ở, dịch vụ vui chơi, chăm sóc sức khỏe. Cụ thể:

• Vật liệu kim loại và hợp kim: Được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp chế tạo van công nghiệp, van bướm, van cầu, van điện từ, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hoá chất, chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp hay chế tác đồ trang sức.
• Vật liệu gốm sứ: Được sử dụng để tạo ra những sản phẩm ứng dụng trong công nghiệp xây dựng như gạch men ốp sàn, gạch xây dựng, chế tạo vật dụng phục vụ sinh hoạt gia đình như chén, bát, bình hoa trang trí. Sử dụng trong kỹ thuật điện tử như: Các loại gốm sứ cách điện dùng để đỡ hoặc treo các đường dây tải điện có điện áp cao. Hoặc có thể sử dụng trong các cảm biến ứng suất, cảm biến gia tốc, đầu dò siêu âm trong điện tử y tế để giúp chẩn đoán bệnh và phẫu thuật. Chế tạo các loại vật liệu và linh kiện điện tử cho các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, tivi, máy tính, tủ lạnh.
• Vật liệu Polyme: Đây là vật liệu chính để sản xuất các vật dụng trong đời sống hàng ngày, các sản phẩm công nghiệp gắn với đời sống hiện đại.
• Vật liệu composite: Được dùng trong công nghiệp chế tạo ô tô, tàu thuỷ, máy bay, thiết bị không gian từ thân vỏ, ghế ngồi, bánh xe, nội thất, các chi tiết máy.
• Vật liệu gỗ: Sản xuất các loại giấy cho các ấn phẩm, lưu giữ thông tin hay các vật dụng hàng ngày như bàn, ghế, dao, kéo, đồ nội thất.
• Vật liệu bán dẫn: Được ứng dụng phổ biến trong điện thoại di động, máy ảnh, điều hoà, tivi, tủ lạnh, ô tô, tàu hoả, máy bay, các thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn như màn hình hiển thị LED, đèn LED, thiết bị giao tiếp thông tin truyền thông, thiết bị điều khiển thông minh.
• Vật liệu y sinh: Ứng dụng trong y tế, điển hình như phẫu thuật thẩm mỹ (filler độn mũi, độn cằm, silicon độn ngực ở phụ nữ), nha khoa (răng sứ), phẫu thuật chỉnh hình (ốc vít cố định xương gãy), thay khớp, dẫn thuốc, làm xương giả, hàn xương gãy, gân và dây chằng nhân tạo, thay thế van tim.

Hy vọng những thông tin mà Vankhinen-THP chia sẻ trên đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về vật liệu và sự khác nhau giữa nguyên liệu và vật liệu. Có thể rằng định rằng, vật liệu có vai trò vô cùng to lớn trong công nghiệp sản xuất cũng như phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Hiểu được vật liệu sẽ giúp chúng ta ứng dụng vào thực tiễn một cách có hiệu quả nhất.