Ποια υλικά είναι άκαμπτα;

Τα σκληρά υλικά είναι αυτά που αντιστέκονται στην παραμόρφωση κάτω από το άγχος. Ακολουθεί μια κατανομή σκληρών υλικών, κατηγοριοποιημένου από τις ιδιότητές τους:

μέταλλα:

* χάλυβα: Ένα από τα πιο σκληρά κοινά υλικά. Η δυσκαμψία του οφείλεται στην ισχυρή κρυσταλλική του δομή. Χρησιμοποιούνται σε κτίρια, γέφυρες, αυτοκίνητα κ.λπ.

* αλουμίνιο: Λιγότερο άκαμπτο από τον χάλυβα, αλλά το ελαφρύ και ανθεκτικό στη διάβρωση. Που χρησιμοποιούνται σε αεροπλάνα, δοχεία ποτών κ.λπ.

* Titanium: Πολύ ισχυρή και άκαμπτη, αλλά και ελαφριά. Που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική, ιατρικά εμφυτεύματα κ.λπ.

* Tungsten: Εξαιρετικά σκληρό και άκαμπτο, με πολύ υψηλό σημείο τήξης. Χρησιμοποιούνται σε εργαλεία, ηλεκτρόδια συγκόλλησης κ.λπ.

κεραμικά:

* κεραμικό: Γενικά πολύ σκληρά και άκαμπτα, αλλά εύθραυστα. Χρησιμοποιείται σε πλακάκια, πιάτα και εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας.

* γυαλί: Ένας τύπος κεραμικού, επίσης σκληρό και άκαμπτο, αλλά εύθραυστο. Χρησιμοποιείται σε παράθυρα, μπουκάλια και οπτικές ίνες.

* σκυρόδεμα: Ένα σύνθετο υλικό από τσιμέντο, συσσωματώματα και νερό. Άκαμπτο και ισχυρό, αλλά εύθραυστο σε ένταση. Χρησιμοποιείται σε κτίρια, δρόμους και φράγματα.

Πλαστικά:

* Ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRP): Ένα σύνθετο υλικό από ίνες άνθρακα ενσωματωμένα σε μια πολυμερή μήτρα. Εξαιρετικά σκληρό και ισχυρό, αλλά ελαφρύ. Χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική, τον αθλητικό εξοπλισμό και τα εξαρτήματα αυτοκινήτων.

* Ενισχυμένο με γυάλινες ίνες πολυμερές (GFRP): Ένα σύνθετο υλικό κατασκευασμένο από γυάλινες ίνες ενσωματωμένο σε πολυμερή μήτρα. Άκαμπτο και ισχυρό, αλλά λιγότερο ακριβό από το CFRP. Χρησιμοποιείται σε βάρκες, λεπίδες ανεμογεννητριών και δομικά υλικά.

* πολυανθρακικό: Ένα θερμοπλαστικό με καλή ακαμψία και αντοχή στην κρούση. Χρησιμοποιείται σε προβολείς αυτοκινήτων, γυαλιά ασφαλείας και συμπαγείς δίσκους.

* πολυαιθυλενίου: Ένα θερμοπλαστικό με χαμηλότερη ακαμψία από το πολυανθρακικό, αλλά ευέλικτο και ανθεκτικό. Που χρησιμοποιούνται σε πλαστικές σακούλες, μπουκάλια και σωλήνες.

ξύλο:

* σκληρά ξύλα: Γενικά πυκνότερα και πιο σκληρά από τα μαλακά ξύλα. Χρησιμοποιείται για έπιπλα, δάπεδα και δομικά υλικά.

* Softwoods: Ελαφρύτερο και λιγότερο άκαμπτο από τα σκληρά ξύλα. Χρησιμοποιείται για ξυλεία, κόντρα πλακέ και χαρτί.

Άλλο:

* νανοσωλήνες άνθρακα: Μονοδιάστατες κυλινδρικές δομές από άτομα άνθρακα. Εξαιρετικά άκαμπτο και ισχυρό, αλλά ακριβό για την παραγωγή. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά, σύνθετα υλικά και ιατρική.

* Graphene: Ένα δισδιάστατο φύλλο ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε πλέγμα κηρήθρας. Εξαιρετικά άκαμπτο και ισχυρό, αλλά και ηλεκτρικά αγώγιμο. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά, σύνθετα υλικά και αποθήκευση ενέργειας.

Σημείωση: Η ακαμψία ενός υλικού δεν είναι πάντα ο μοναδικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της καταλληλότητάς του για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Άλλες ιδιότητες όπως η δύναμη, το βάρος, το κόστος και η ανθεκτικότητα διαδραματίζουν επίσης σημαντικούς ρόλους.