MAŠINSKI / TEHNICKI MATERIJALI

1. Predavanje

1. UVOD U MATERIJALE 2

1.1. RAZVOJ MATERIJALA 2 1.1.1. Kameno doba (600 000 do 8 000 god. pre Hrista) 2 1.1.2. Zlatno i bakarno doba (~8000 – 5000 pre Hrista) 2 1.1.3. Bronzano doba (~3500 god. pre Hrista) 3 1.1.4. Gvozdeno doba (od 3000 god. pre Hrista) 3

1.2. NAUKA I INŽJERSTVO O MATERIJALIMA 5

1.3. STRUKTURA, OBRADA I SVOJSTVA 6

1.4. OSNOVNA SVOJSTVA MATERIJALA 8 1.4.1. Fizička svojstva materijala 8 1.4.2. Mehanička svojstva 8

1.5. VRSTE MATERIJALA I PODELE 9 1.5.1. Metalni materijali 9 1.5.2. Keramički materijali 10 1.5.3. Polimeri 11 1.5.4. Kompozitni materijali 11 1.5.5. Materijali budućnosti 12 1.5.6. Učešće raznih materijala u auto i avio industriji 14 1.5.7. Funkcionalna podela materijala 15

1. UVOD U MATERIJALE

Materijalima nazivamo sve ono od čega su izradjeni predmeti koji nas okružuju.

1.1. RAZVOJ MATERIJALA

Kako bi učinili život sigurnijim, lakšim i efikasnijim ljudi su oduvek bili u potrazi za novim materijalima. Svakodnevno se stručnjaci susreću s materijalima pri dizajniranju i izradi delova i konstrukcija, kako u proizvodnji tako i u njihovoj obradi. Potrebno je pravilno izabrati i iskoristiti materijale i analizirati njihove prednosti i nedostatke. U naučnim institutima veliki prioritet imaju istraživanja materijala, jer su materijali osnova za razvoj novih tehnologija.

Naziv materijal dolazi od grčke reči materia, koja izvorno znači predmet. Istorija materijala usko je povezana s tehničkim razvojem ljudskog društva. Mi poznajemo tri doba u dalekoj ljudskoj istoriji, a ona su dobila naziv po materijalima. Iz tih materijala se izrađivalo oruđe, alati, ukrasi, oružje, kao i drugi pribor potreban za ondašnji život ljudi.

Tako je postojalo pre: a) 600 000 do 8 000 god. pre Hrista - kameno doba, b) ~8000 – 5000 pre Hrista – zlatno i bakarno doba, c) ~3500 god. pre Hrista - bronzano doba, d) od 3000 god. pre Hrista – gvozdeno (željezno) doba.

• "Čelično doba" od 1850 do danas • Silikonsko doba – od 1950 do danas • Doba novih materijala - od 1990 do danas

1.1.1. Kameno doba (600 000 do 8 000 god. pre Hrista)

Upotreba različitih materijala za razne alatke potrebne čoveku vezana je za same početke ljudske civilizacije. Proučavanje arheoloških nalazišta pokazuje da su prve primitivne alatke bile od drveta, kamena, kože i životinjskih kostiju.

Alat i oružje napravljeno od životinjskih kostiju i kamena

1.1.2. Zlatno i bakarno doba (~8000 – 5000 pre Hrista)

Ljudi su najpre pronašli zlato, mnogo pre pronalaska vatre. Otkriće vatre omogućilo je da se zlatni prah stopi u jedan komad, ili još docnije da se izlivanjem u zemljane kalupe dobiju predmeti složenog oblika. Ta epoha, nastala posle kamenog doba, se zove "zlatno doba". Posle zlata pronadjen je bakar i zatim kovanje kao način njegove prerade ("bakarno doba").

Temperatura topljenja bakra iznosi 1085°C, a njegova jačina je Rm = 70 MPa

2

Predmeti napravljeni od zlata i bakra

1.1.3. Bronzano doba (~3500 god. pre Hrista)

Mnogo docnije, stapanjem bakra i kalaja dobijena je bronza o čijem značaju govori to što je čitava ta epoha koja je trajala 5000 godina nazvana "bronzano doba". U neolitskim lokalitetima kod Velikog Laola (Petrovac na Mlavi) otkriveno je da su stanovnici ove naseobine znali da prerađuju bakar još 4500 godina pre Hrista.

Temperatura topljenja kalaja iznosi 232°C, a jačina je Rm = 125 MPa

Oruđe i oružje napravljeno od bronze

1.1.4. Gvozdeno doba (od 3000 god. pre Hrista)

Meki metali: zlato, bakar, kalaj, cink i srebro bili su lako dostupni drevnim narodima jer su se nalazili u površinskim slojevima zemlje; osim toga lako su se odvajali od nečistoća i lako preradjivali. U tim vremenima gvoždje je bilo redak i stoga skupocen metal koji se upotrebljavao samo za izradu nakita. Jedan od najstarijih gvozdenih ukrasa pronadjen je u Velikoj piramidi (Egipat) iz doba 2900 godina pre Hrista. Dugo su, pa i do 1000 godina pre Hrista, ukrasni predmeti od gvoždja bili skuplji od zlatnih jer su poticali od meteorskog gvoždja - komada meteora koji su padali na zemlju.

Tvrdi se, da gvozdeno doba počinje sa proizvodnjom gvožđa u Maloj Aziji 1500 godina pre Hrista. U Evropi gvožđe se počinje proizvoditi tek 1000 godina kasnije.

Temperatura topljenja gvožđa iznosi 1538°C, a njegova čvrstoća je Rm = 1500 Mpa. Dodavanjem ugljenika gvožđu dobija se čelik čija je jačina Rm = 1500 Mpa.

3

Predmeti napravljeni od gvožđa

Sve do sredine 1800. godine drvo, prirodni kamen i opeka bili su najvažniji konstrukcijski materijali. Otkrićem tkalačke mašine, parne mašine, alatnih mašina, lokomotive i željeznice naglo je porasla potreba za livenim gvožđem i čelikom. U drugoj polovini 18. veka, uz pomoć Bessemerovih i Martinovih metoda, proizvodi se čelik. Ovaj jeftin, konstrukcijski materijal uzrokuje veliku industrijalizaciju društva i napredak na tehničkom, ekonomskom i socijalnom nivoima društva.

Od tada pa sve do danas razvilo se na hiljade novih materijala, nabrojimo samo neke najvažnije grupe materijala: čelični liv, laki metali, visokolegirani čelici, plastični materijali, elastomeri, kompozitni materijali, poluprovodnički materijali i drugi. Razvoj materijala je tako brz da se danas može govoriti o "revoluciji materijala". Konstruktori imaju na raspolaganju više od 70 hiljada različitih materijala.

Gvožđe i njegove legure se i danas najviše upotrebljavaju. Tako da usprkos velikom razvoju nauke mi se u 21. veku nalazimo u jednoj vrsti gvozdenog doba, koje je ustvari doba "čelika, lakih metala i plastike" ili drugim rečima mi se danas nalazimo u dobu "gvožđa sa velikim izborom različitih materijala".

Relativna važnost materijala u odnosu na vreme (godine) kroz istoriju, ali i predviđanje za budućnost

4

1.2. NAUKA I INŽJERSTVO O MATERIJALIMA

Nauka o materijalima se pretežno bavi traganjem za osnovnim znanjima o unutrašnjoj strukturi, svojstvima i obradi materijala.

Inženjerstvo materijala se uglavnom bavi korišćenjem osnovnih i primenjenih znanja tako da proizvodi zadovolje potrebe i želje društva.

Nauka i inžinjerstvo o materijalima kombinuju kako nauku o materijalima tako i inžinjerstvo materijala i to predstavlja predmet ovog našeg proučavanja.

Proizvodnja i prerada materijala u gotove proizvode čine velik dio inženjerske delatnosti.

Inženjeri kreiraju većinu proizvoda i proizvodnih sistema. Zato treba da poznaju strkturu i svojstva materijala kako bi bili u stanju da izaberu najpogodniji materijal i najpovoljniju tehnologiju izrade za određeni proizvod. Struktura materijala može se istraživati i opisati na pet različitih nivoa:

• makrostruktura • mezostruktura • mikrostruktura • nanostruktura i • atomska struktura.

5

1.3. STRUKTURA, OBRADA I SVOJSTVA

Da bi materijali mogli uspešno da se koriste treba da se odlikuju nizom svojstava (osobina), kao što su hemijska, fizička (toplotna, magnetna, optička), mehanička i nuklearna svojstva, koja su inače u neposrednoj vezi sa strukturom materijala. Dalje, materijali se koriste u određenom obliku, što znači da treba primeniti i odgovarajući postupak prerade.

Osnovni cilj mašinske industrije je proizvodnja komponente koja ima tačno određen oblik i potrebna svojstva koja će da obezbede upotrebu te komponente u predviđenom vremenu. Zbog kompleksnosti zahteva, stručnjaci iz oblasti metalurgije i mašinstva moraju da rešavaju probleme kroz sveobuhvatno sagledavanje međusobne veze između strukture materijala, deformisanja materijala u gotov proizvod ili poluproizvod i krajnjih svojstava materijala, koja su istovremeno i zahtevana svojstva. Ako se promeni jedna karika u lancu veze struktura-svojstva-deformisanje, dolazi, kao posledica, do promene i druge dve. Na primer, deformisanje valjanjem u cilju dobijanja proizvoda oblika lima dovodi do promene njegove strukture i do porasta čvrstoće.

Materijali u svakoj grupi imaju različitu strukturu i svojstva. I struktura i kemijski sastav

materijala uiču na njihova svojstva i ponašanje. STRUKTURA ↔ SVOJSTVA

Svojstva materijala moguće je kontrolisati i krojiti uz kontrolu njihove strukture i hemijskog sastava.

• Svojstva zavise od strukture npr. tvrdoća zavisi od strukture čelika

• Obrada utiče na promenu strukture npr. struktura zavisi od brzine hlađenja čelika

6

Sila a) b)

Različiti materijali imaju različitu kristalnu strukturu, a samim tim i različita svojstva

Razlika u svojstvima materijala između aluminijuma i magnezijuma pri zatezanju. Delovanjem zatezne

sile Al i Mg se ne ponašaju isto - ne dolazi do loma uzorka na isti način što je posledica njihove unutrašnje (kristalne) građe.

Električna otpornost bakra

• Povećanjem sadržaja nikla raste el. otpornost

• Deformisanjem bakra, takođe raste el. otpornost

•Termička provodnost bakra opada sa povećanjem sadržaja cinka

Termička provodnost bakra

Zašto su nam svojstva materijala važna?

• svojstva materijala su nam važna kako bismo mogli da predvidimo njihovo ponašanje u praksi (primeni, tokom eksploatacije),

• važna su za optimalan izbor (selekciju) konstrukcijskog materijala (prema ceni, načinu oblikovanja, obrade, završne obrade, prema utrošku vremena potrebnog za izradu našeg gotovog proizvoda, prema utrošku energije, prema predviđenom veku trajanja proizvoda, itd.)

• da bismo sve to mogli ispravno učiniti - potrebno je da znamo što je moguće više podataka o tim materijalima,

• potrebno je “razumeti” njihova svojstva, tj. zašto su takvi i šta možemo od njih očekivati tokom proizvodnje i primene,

• da možemo tražiti nove materijale, ako postojeći ne zadovoljavaju ono što od njih očekujemo

7

1.4. OSNOVNA SVOJSTVA MATERIJALA

Kod svih materijala se razlikuju fizička, mehanička, hemijska i tehnološka svojstva (osobine).

1.4.1. Fizička svojstva materijala

• Električna i magnetna svojstva • Optička svojstva

1.4.2. Mehanička svojstva

Mehanička svojstva opisuju način na koji materijal odgovara na primenjeno opterećenje (silu). Ona predstavljaju najvažniji pokazatelj pri izboru materijala i dimenzionisanju mašinskih elemenata, delova ili konstrukcije. Osnovna mehanička svojstva materijala su:

• Čvrstoća • Tvrdoća • Elastičnost • Plastičnost • Žilavost U sledećoj tabeli dat je kratak pregled svojstava osnovnih grupa materijala. Osnovne karakteristike glavnih grupa materijala

Svojstva Metali Keramika Polimeri Gustina, g/cm3 2 - 20 1 - 14 1 - 2.5 Električna provodljivost visoka niska niska Toplotna provodljivost visoka niska niska Duktilnost visoka niska zadovoljavajuća Zatezna čvrstoća, MPa 100 - 1500 100 - 400 - Pritisna čvrstoća, MPa 100 - 1500 1000 - 5000 - Žilavost loma, MNm-3/2 10 - 30 1 - 10 2 - 8 Max. radna temperatura, oC 1000 1800 250 Otpornost prema koroziji niska superiorna srednja Vrsta veze metalna jonska - kovalentna kovalentna Struktura kristalna kompleksna kristalna amorfna

8

1.5. VRSTE MATERIJALA I PODELE

Materijali su podeljeni u četiri grupe koje čine: • metalni materijali, • keramički materijali, • polimerni materijali i • kompozitni materijali, s tim što prve tri grupe predstavljaju osnovne materijale, a kompoziti se, kao četvrta grupa,

dobijaju kombinacijom osnovnih materijala.

Četiri grupe materijala

1.5.1. Metalni materijali

Metalni materijali obuhvataju čiste metale, kao što su gvožđe, aluminijum, bakar, nikl, titan, magnezijum, cink, kalaj, olovo i njihove kombinacije, poznate pod imenom legure (čelik, dural, mesing, bronza i dr.). Odlikuju se nekim opštim svojstvima kao što su dobra toplotna i električna provodljivost, relativno velika čvrstoća i krutost, dobra duktilnost (plastična svojstva i žilavost nekog materijala se često jednim imenom označavaju kao duktilnost), obradljivost i otpornost na udare. Koriste se, posebno legure kod kojih je moguće tačnom kombinacijom hemijskih elemenata i odabranim postupcima prerade poboljšati određena svojstva, za izradu konstrukcija i visoko opterećenih elemenata. Prema boji, metalni materijali su podeljeni na crne (železne) u koje se ubrajaju legure gvožđa – čelici, livena gvožđa i ferolegure i na obojene (neželezne) metalne materijale koje čine svi ostali metali i legure. Ova grupa se dalje deli na grupu lakih

9

metala (gustine < 5 g/cm3) u koje spadaju npr. aluminijum, magnezijumi titan i grupu teških metala (bakar, nikl, hrom, ...). Takođe, izdvaja se i grupa plemenitih metala (zlato, srebro, platina) i grupa retkih metala (cirkonijum, niobijum, ...).

• Dobri provodnici struje i toplote

• dobro deformabilni • Neprovidni • Osetljivi na

hemikalije, a neki i na dejstvo atmosfere

• Visoke gustine Fe, Čelik, Cu, Al, Ti, Bronza, ...

Metali i njihove legure

1.5.2. Keramički materijali

Keramički materijali su neorganski, nemetalni materijali koji se sastoje od jedinjenja metalnih i nemetalnih elemenata povezanih jonskim i/ili kovalentnim vezama. Keramički materijali kao što su cigla, staklo, porcelan, neki izolacioni materijali i abrazivi, za razliku od metalnih materijala, imaju lošu toplotnu i električnu provodljivost. Ovi materijali imaju veoma veliku čvrstoću i tvrdoću, ali je njihova duktilnost, obradljivost i otpornost na udar veoma niska. Stoga se ovi materijali ne koriste za izradu konstrukcija ili visoko opterećenih elemenata. Međutim, pošto mnogi keramički materijali imaju izvanrednu otpornost (postojanost) na visokim temperaturama, dobru korozionu postojanost u različitim sredinama i dobre optičke, toplotne i električne osobine (izolatori), primena im je raznovrsna i brojna.

Keramike i stakla

• Izolatori struje i toplote

• Tvrdi, krti, nedeformabilni

• Neki su providni • Doro koroziono

otporni • Vatrootporni SiC, Si3N4, Al2O3, BaTiO3,

10

1.5.3. Polimeri

Polimeri predstavljaju vrlo specifičnu grupu materijala jer s jedne strane čine osnovu žive ćelije i hranljivih materija (biološki polimeri), a s druge strane se od njih izrađuju različiti upotrebni delovi (inženjerski polimeri). Inženjerski polimeri mogu da budu sintetički (veštački polimeri kao što su plastični materijali, lepkovi i elastomeri (gume) i prirodni polimeri - npr. kaučuk, vuna i celuloza. Polimeri imaju malu gustinu, lošu toplotnu i električnu provodljivost, malu čvrstoću, dobru otpornost prema koroziji, nisku cenu i nisu podesni za upotrebu pri povišenim temperaturama.

Plastični materijali (plastika) predstavljaju najvažniju vrstu inženjerskih polimera. To su materijali organske prirode koje sačinjavaju dugački molekulski lanci, nastali spajanjem manjih molekula procesom polimerizacije. Osnovni elementi koji ulaze u sastav plastičnih materijala su vodonik, kiseonik, ugljenik i azot, a pored njih često su prisutni fluor, hlor, silicijum i sumpor. Plastični materijali sve više zamenjuju delove koji su ranije izrađivani od metala, npr. u automobilskoj i vazduhoplovnoj industriji, prehrambenoj i metaloprerađivačkoj proizvodnji, i za izradu sportskih rekvizita. Ova zamena je uslovljena određenim prednostima kao što su: mala gustina, velika otpornost na hemijske uticaje, velike konstruktivne i proizvodne mogućnosti, prozračnost i relativno niska cena. Takođe, treba imati u vidu da u poređenju sa metalima plastični materijali imaju malu čvrstoću i krutost, nisku električnu i toplotnu provodljivost, visok koeficijent toplotnog širenja i relativno mali opseg radnih temperatura (najviše do 300°C) uz čest gubitak dimenzione stabilnosti.

Plastični materijali su velika i raznovrsna grupa sintetičkih polimera koji se raznim procesima obrade oblikuju u gotove proizvode.

Polimeri

• Izolatori struje i toplote • Vrlo fleksibilni, deformabilni,

male čvrstoće • Neki su providni • Dobro koroziono otporni • Neotporni na toplotu • Male gustine Sve plastike, Najlon, Guma, ...

1.5.4. Kompozitni materijali

Kompoziti su materijali koji se dobijaju kombinacijom dva ili više materijala tako se postignute osobine razlikuju od odgovarajućih osobina svakog materijala posebno. Beton i šper-ploča su tipični primeri jednostavnih kompozita, poznati iz svakodnevne upotrebe. Inače, kompozitni materijali se odlikuju niskom gustinom, imaju dobru čvrstoću, a neki kompoziti i dobru duktilnost, dobru otpornost na udar, postojanost pri povišenim temperaturama i otpornost na dejstvo agresivnih radnih medijuma.

11

Kompoziti

• Visoka specifična čvrstoća, udarna i zamorna otpornost

• Koroziono otporni • Skupi • Zapaljivi, toksični • Nepostojani u agresivnim

sredinama • Osetljivost na

temperaturu i vlagu

1.5.5. Materijali budućnosti

Korišćenjem znanja iz fizike, hemije i matematike i uz pomoć kompjutera zadnjih decenija stvoreni su mnogi savremeni materijali (materijali budućnosti) kao što su: nanomaterijali, „pametni materijali“, okolini prihvatljivi materijali („zeleni“ materijali), biomimetički materijali, biomaterijali, elektronički materijali itd.

• Nanomaterijali – mikrostruktura koja je reda veličine od 1 do 100 nanometara i imaju neuobičajena svojstva. Fulerenske cevčice (tzv. nanotubes.) prečnika 1...10 nm i dužine do 1000 nm pokazuju impresivna mehanička i električna svojstva. Zatezna čvrstoća je oko 10 puta viša od čvrstoće ugljeničnih vlakana a gustina upola manja. Električna prvodljivost je kao kod bakra, a toplotna provodljivost je visoka kao kod dijamanta.

• “Pametni materijali” – avionska krila koja će samostalno odlučivati, zgrade koje će se same stabilizovati u slučaju zemljotresa. Pod pojmom „pametni“ misli se na materijale koji prepoznajući okolne uslove (temperaturu, mehaničko naprezanje, hemijsko delovanje, električno ili magnetno polje, svetlost i dr.) menjaju svoju mikrostrukturu i svojstva. Za prirodne materijale to nije novost. Drvo npr. je sposobno da samo ojača pod dejstvom mehaničkog opterećenja ili ozdraviti ako dođe do oštećenja. Oko 100 godina poznat Hadfield-ov čelik s 1%C i 12% Mn je prvi veštački pametni materijal. Kod ovog relativno mekog austenitnog čelika dolazi do otvrdnjavanja usled lokalne transformacije u martenzit, a zbog visokih specifičnih

12

pritisaka pri trenju ili udaranju. Sličan fenomen je poznat kod polipropilena gde na vrhu mikropukotine dolazi do plastičnog preuređenja helikalnih molekula i zaustavljanja rasta pukotine.

• Okolini prihvatljivi materijali - biorazgradljive ili fotorazgradljive plastike • Biomimetički materijali - Materijali koji će se proizvoditi proučavanjem prirode, kojih ima

u prirodi ali ih zasad ne znamo proizvesti. Iz prirode učimo kako iz jednostavnih i raspoloživih spojeva biološkim procesima nastaju složene polimerno/keramičke strukture visoke čvrstoće, krutosti, tvrdoće i žilavosti, kao npr. oklopi, rogovi, zubi, bodlje životinja, paukova mreža itd. Radi se o nanostrukturiranim biološkim strukturama bez poroznosti i grešaka. Na osnovu proučavanja i oponašanja sastava i strukture takvih sistema razvijaju se procesi s ciljem dobijanja veštačkih kostiju i tkiva (npr. ljudske kože), razgradljivih vlakana za šivenje rana, različitih kompozita, membrana za dijalizu, funkcionalnih materijala (npr. nelinearna optička svojstva nanostrukturiranog kadmijumovog oksida).

• Elektronički materijali kao i superprovodnici koji rade na sobnoj temperaturi, hemijski senzori, materijali za dugotrajnije baterije itd.

• Biomaterijali se primenjuju u komponentama koje se ugrađuju u ljudsko telo zbog zamene povređenog ili bolesnog dela tela (npr. veštački kuk). Sve navedene vrste materijala metali, keramike, polimeri i kompoziti mogu se koristiti kao biomaterijali. Ti materijali moraju biti netoksični, ne smeju korodirati niti na drugi način reagovati s okolnim tkivom.

Savremeni materiajali, materijali budućnosti

• Biorazgradivi materijali, • Nanomaterijali, • Penasti metali • “Pametni” materijali, • Biomimetički materijali • MEMS - Mikro • elektro-mehanički sistemi • Elektronički materijali

Broj materijala od 1940. do danas eksponencijalno raste. Prema nekim tvrdnjama u poslednjih 60-tak godina u primenu je ušlo toliko vrsta materijala koliko u svim prethodnim vekovima. Procene govore da danas raspolažemo s 70 000 do 100 000 različitih vrsta materijala. Iako je broj osnovnih vrsta znatno manji raznovrsnost se postiže varijacijama sastava i strukture kao posledice uslova dobijanja ili naknadne obrade.

Tek se u novijoj istoriji, koristeći kvantitativna znanja iz matematike, fizike (mehanike, termodinamike, hidromehanike) hemije i iz ostalih područja, otkrivaju postupci za dobijanje savremenijih materijala, npr. legiranih čelika, aluminijumskih legura, polimernih materijala.

Savremeni razvoj materijala obeležen je primenom naučnih pristupa iz različitih disciplina, kvantitativnih metoda i računara.

13

Pronalaskom čelika specifična čvrstoća (čvrstoća/gustini) je znatno porasla, a kod kompozitnih materijala ona je postala višestruko veća od prvobitno korišćenih materijala. Potrošnja različitih materijala, tokom dvadesetog veka, znatno se menjala. Aluminijum i polimerni materijali su pokazali poseban porast potrošnje tokom druge polovine dvadesetog veka.

Specifična čvrstoća različitih materijala

Potrošnja različitih materijala u XX veku u SAD

1.5.6. Učešće raznih materijala u auto i avio industriji

U toku nekog vremenskog perioda pojavljuju se mnogi faktori koji omogućavaju da jedan materijal zameni drugi za određenu namenu. Cena i jačina su dva osnovna faktora koji će da utiču korišćenje nekog materijala. Kao rezultat toga u toku nekog vremenskog perioda korišćenje različitih materijala se menja. Automobilska i avio industrija koriste različite vrste materijala što može da se vidi na donjim slikama. Težnja je da se što više smanja masa i cena. To se postiže povećanjem udela polimernih materijala i aluminijuma na račun legura gvožđa.

14

1.5.7. Funkcionalna podela materijala

Podela materijala u zavisnosti od toga gde se koriste prikazana je na sledećoj slici.

FunkcionalnaFunkcionalnaklasifikacijaklasifikacijamaterijalamaterijala

KonstrukcioniKonstrukcioniCelik,Al legure,Beton,Staklena vlakna,Plastike, drvo

AeroAero--industrijaindustrijaKompozitiSiO2, Amorfni Si,Al - legure,Ti - legure,Superlegure

OptiOpticcki ki materijalimaterijaliSiO2, GaAs,Stakla, Al2O3

MagnetniMagnetnimaterijalimaterijaliFe, Fe-Si, NiZn iMnZn feriti,Co-Pt-Ta-Cr,γ-Fe2O3

BiomedicinskiBiomedicinskiTi legure, Nerdajuci celici,Plastike,Keramike

EnergetskeEnergetsketehnologijetehnologijeUO2, Ni-Cd, ZrO2, LiCoO2, Amorfni Si:H

ElektroniElektroniccki ki materijalimaterijaliSi, GaAs, Ge,BaTiO3, Al, Cu, W,Provodni polimeri

PametniPametnimaterijalimaterijaliHadfield-ov celik,Ni-Ti legure sa efektom pamcenja oblika, polimerni gelovi

FunkcionalnaFunkcionalnaklasifikacijaklasifikacijamaterijalamaterijala

KonstrukcioniKonstrukcioniCelik,Al legure,Beton,Staklena vlakna,Plastike, drvo

AeroAero--industrijaindustrijaKompozitiSiO2, Amorfni Si,Al - legure,Ti - legure,Superlegure

OptiOpticcki ki materijalimaterijaliSiO2, GaAs,Stakla, Al2O3

MagnetniMagnetnimaterijalimaterijaliFe, Fe-Si, NiZn iMnZn feriti,Co-Pt-Ta-Cr,γ-Fe2O3

BiomedicinskiBiomedicinskiTi legure, Nerdajuci celici,Plastike,Keramike

EnergetskeEnergetsketehnologijetehnologijeUO2, Ni-Cd, ZrO2, LiCoO2, Amorfni Si:H

ElektroniElektroniccki ki materijalimaterijaliSi, GaAs, Ge,BaTiO3, Al, Cu, W,Provodni polimeri

PametniPametnimaterijalimaterijaliHadfield-ov celik,Ni-Ti legure sa efektom pamcenja oblika, polimerni gelovi

15