Text A. Modern Building Materials: Classification

Materials are solid substances of which manufactured products are made. A variety of materials are used in different products. Basic types of materials range from wood, which has been used for thousands of years, to composite materials, which are still under development

Materials belong to two groups: (1) natural materials and (2) extracted materials. Natural materials, which include stone, wood, and wool, are used much as they occur in nature. Extracted materials, such as plastics, alloys (metal mixtures), and ceramics, are created through the processing of various natural substances.

Natural materialsgenerally are used as they are found, except for being cleaned, cut, or processed in a simple way that does not use much energy. Natural materials include stone and biological materials.

Certain types of rock are extremely strong and hard, and are therefore used as building stone. There are two types of building stone—crushed stone and dimension stone.

Biological materials are substances that develop as part of a plant or animal. Common plant materials include wood and various fibers such as cotton. Animal materials include leather and fibers such as wool.

Wood is a valuable biological material because of its strength, toughness, and low density. These properties make wood an excellent material for thousands of products, including houses, sailboats, furniture, baseball bats, and railroad ties.

Extracted materialsare created through processes that expend a great deal of energy or alter the microstructure of the substances used to make the materials. Extracted materials include ceramics, metals and their alloys, plastics, rubber, composite materials, and semiconductors.

Ceramics include such everyday materials as brick, cement, glass, and porcelain. These materials are made from mineral compounds called silicates, including clay, feldspar, silica, and talc.

People have used such metals as copper, gold, iron, and silver for thousands of years to make various practical and decorative objects. Today, metals are important in all aspects of construction and manufacturing.

Plastics are synthetic materials made up primarily of long chains of molecules called polymers. There are two basic types of plastics:

(1) thermosetting plastics (usually called thermosets) and (2) thermoplastics.

Rubber is made up of elastomers, polymers that stretch easily to several times their length and then return to theiroriginal shape.

Engineers may artificially combine various materials to create a new composite material. Many composite materials contain a large amount of one substance to which fibers, flakes, or layers of another substance are added.

Semiconductors are materials that conduct electricity better than insulators, but not as well as conductors, at room temperature.

Текст Б. Свойства материалов

Изготовители определяют, какой материал использовать для данного продукта, оценивая свойства (качества) материалов. Некоторые свойства могут быть связаны с макроструктурой материала (структура, видимая невооруженным глазом). Другие свойства обусловлены микроструктурой материала (структура, которая может быть замечена только через микроскоп). Свойства материалов определяются их внутренней структурой, то есть, путём, которым соединены основные части материалов. На наиболее базовом уровне свойства материалов определяются химическими связями, силами, которые притягивают атомы друг к другу и скрепляют их.

Материаловеды изучают,как структура материалов влияет на их свойства. Значительная часть их работы связана с экспериментированием.

Ученые группируют свойства материалов согласно различным функциям, которые должны быть выполнены объектами, сделанными из данного материала. Большинство свойств материалов делятся на шесть групп: (1) механические, (2) химические, (3) электрические, (4) магнитные, (5) тепловые, (6) оптические.

Механические свойства важны в большом разнообразии структур и объектов — от мостов, зданий, и космических кораблей, до стульев и даже продовольственным подносов. Некоторые из самых важных механических свойств (1) жёсткость, (2) предел текучести, (3) прочность, (4) сила, (5) ползучесть и (6) усталостная прочность.

Жёсткость измеряет, насколько материал сгибается, когда подвергается механическому воздействию.

Предел текучести определяет, какое количество сил на единицу площади, должно быть оказано на материал для того, чтобы он постоянно изменял свою форму.

Прочность измеряет сопротивление материала к разламыванию. Чем жёстче материал, тем больше необходимо усилий, чтобы сломать этот материал.

Сила измеряет самое большое воздействие, которому материал может противостоять не разламываясь. Сила материала зависит от многих факторов, включая ее прочность и ее форму.

Ползучесть является мерой сопротивления материала к постепенной деформации при постоянной силе.

Мера усталостной прочности измеряется сопротивлением материала при многократном применении и снятия силы.

Химические свойства включают каталитические свойства и коррозийную стойкость).

Электрические свойства имеют важное значение для продуктов, предназначенных как для переноса, так и для блокировки потока электрического тока.

Диэлектрическая сила описывает реакцию материала на электрическое поле.

Магнитные свойства указывают реакцию материала на магнитное поле, область вокруг магнита или проводника, где силу магнетизма можно чувствовать.

Тепловые свойства отражают реакцию материала на тепло. Теплопроводность является мерой того, насколько хорошо материал проводит тепло.