Proprietà e durabilità dei materiali

Proprietà meccaniche

La resistenza meccanica indica il massimo sforzo che il materiale può sopportare prima di raggiungere il punto di rottura. Si concretizza quindi nella capacità del materiale di sopportare le sollecitazioni senza rompersi. Può variare a seconda dei diversi tipi di sollecitazione e dalla loro direzione. In modo più specifico, si possono distinguere: - Resistenza alla compressione (forze opposte convergenti); - Resistenza alla trazione (forze opposte divergenti); - Resistenza alla flessione (combinazione di compressione e di trazione); - Resistenza alla torsione (momento torcente, ovvero applicazione di due forze che ruotano in versi opposti); - Resistenza al taglio (flessione in cui la distanza tra le forze applicate è uguale a zero). La rigidità o rigidezza è la capacità del materiale di opporsi alla deformazione plastica. La proprietà inversa è detta cedevolezza o flessibilità.

duttilità è la capacità di mantenere la forma data per deformazione plastica, prima di giungere a rottura. I materiali più duttili sono i metalli. I materiali elastici hanno duttilità nulla. La duttilità è influenzata dalla temperatura, infatti diminuisce al diminuire della temperatura. Per questo motivo, anche materiali duttili possono diventare fragili se esposti al gelo o comunque a basse temperature. La tenacia è la capacità di assorbire energia e di deformarsi plasticamente prima della rottura. La proprietà opposta è la fragilità. Un esempio di materiale tenace è la gomma, mentre un esempio di materiale fragile è il vetro. I metalli invece assorbono gli urti, deformandosi in modo progressivo e irreversibile. La carrozzeria delle automobili è in metallo perché in grado di assorbire eventuali urti e impedire che venga rilasciata energia in seguito all'impatto. Se fosse di

La gomma sarebbe pericolosa, perché all'impatto rimbalzerebbe.

Proprietà fisico-chimiche

La legge italiana, in merito alle opere edili, definisce la durabilità come "Conservazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali e delle strutture, proprietà essenziale affinché i livelli di sicurezza vengano mantenuti durante tutta la vita dell'opera, deve essere garantita attraverso una opportuna scelta dei materiali e un opportuno dimensionamento delle strutture, comprese le eventuali misure di protezione e manutenzione".

La durabilità di un materiale rappresenta quindi la sua capacità di mantenere intatte le proprie caratteristiche e le proprie funzionalità nel tempo. Questa proprietà dipende dalla facilità di pulizia, manutenzione e riparazione, dalla sua adattabilità agli sviluppi tecnici e tecnologici (rispetto alla tendenza ad essere obsoleto), dalla resistenza alle condizioni ambientali (es.

conducibilità elettrica è una grandezza fisica che misura la propensione di un materiale a farsi attraversare (e quindi condurre) dalla corrente elettrica. È opposta alla resistività, che indica l'attitudine di un materiale a opporsi al passaggio delle cariche elettriche. La resistività di uno stesso materiale varia al variare della temperatura: - Nei metalli, la resistività aumenta all'aumentare della temperatura; - Nei semiconduttori diminuisce esponenzialmente con l'aumentare della temperatura; - Nei materiali dielettrici diminuisce all'aumentare della temperatura; - Nei superconduttori, portati al di sotto della propria temperatura critica, la resistività è uguale a zero, il materiale non oppone alcuna resistenza al passaggio della corrente. Al di sopra della temperatura critica, con l'aumentare della temperatura aumenta anche la resistività.

La conducibilità termica misura la tendenza del materiale a trasmettere calore attraverso la conduzione termica. Un aspetto fondamentale da considerare nella selezione del materiale è il coefficiente di dilatazione termica, che indica la variazione volumetrica, superficiale o lineare di un corpo al variare della temperatura. La temperatura di un corpo può essere definita come la misura dello stato di agitazione delle molecole che lo costituiscono. La temperatura di servizio (o di esercizio) è l'intervallo di temperatura ammissibile in cui opera un materiale. Il materiale quindi funzionerà efficacemente all'interno di un intervallo di temperatura specificato, che varia in base alla funzione e al contesto di utilizzo. La massima temperatura di servizio indica il limite superiore di questo intervallo. In fisica, il magnetismo è quel fenomeno per cui alcuni materiali, chiamati magneti permanenti, sono in grado di attrarre il ferro e possono trasmettere.

Tale capacità ad altri materiali. Gli acciai e le ghise ad esempio, contengono magnetite e sono magneti permanenti. I materiali che vengono attratti dai magneti sono detti "ferro-magneti". I materiali che non vengono attratti dai magneti sono detti "non magnetici". La trasparenza è una proprietà qualitativa: fa parte delle cosiddette qualità soft che coinvolgono i cinque sensi (in questo caso la vista) e influiscono sulla percezione dell'utente. Un materiale può essere: opaco (trasparenza zero o minima), traslucido, trasparente o di qualità ottica (trasparenza massima).