مطلب بعدی و پایه برای این علم پیوندهای بین اتمی و بین ذرات تشکیل دهنده ی مواد هستش که

این پیوند ها در اکثر منابع به خوبی شرح داده شده اند ، ولی اگه بازم لازم شد توضیح می دم .

فقط اسم اواع پیوند رو میگم تا اگه خواستین یه نگاهی تو منابع بکنین :

پیوند یونی - پیوند کووالانسی - پیوند های ثانویه یا همون بین مولکولی - و در نهایت پیوند فلزی

 بحث بعدی ساختار اتمی جامدات هستش ؛ که به زودی یه مطلب خوب و جامع واسش می زارم

مقدمه بر علم مواد

 تقسیم بندی مواد جامد

 پیشرفت های وسیع و سریعی که در کلیه ی زمینه های صنعتی رخ داده است ، مرهون دست یابی به مواد با کیفیت بالا تر است که در ساخت قطعات ماشین آلات و تجهیزات صنعتی به کار می روند .

عموماً اغلب مهندسین شاغل در واحد های صنعتی ، به ویژه طراحی و ساخت و تولید ، با مواد مهندسی سرو کار دارند . آن ها معمولاً در انتخاب و کاربرد مواد در طراحی و ساخت و تولید اجزاء و بررسی و تحلیل شکست شرکت دارند .

موقعی که در طراحی و ساخت قطعه ای در مورد مواد تصمیم گیری می شود باید به مسائل مهمی از قبیل : روش ساخت ، دقت ابعادی ، حفظ و نگه داری شکل صحیح اولیه در حین کاربرد ، داشتن خواص مورد نظر و نگه داشتن آن خواص برای مدت معین تحت شرایط محیط کار ، امکان تعمیر و نگه داری آسان در هنگام کاربرد ، سازگاری ماده با دیگر مواد اجزاء سیستم ، بازیابی آسان ماده ، مسائل مربوط به زیست محیطی ماده در ارتباط با ساخت و تولید ، هزینه ی تولید و بالاخره در مواردی وزن و نوع سطح ظاهری آن توجه شود .

هدف اصلی مطالعه ی علم مواد آگاهی یافتن از انواع مواد ، خواص و توانایی آن ها در ارتباط با نیاز های صنعتی روز ، شناخت عوامل موثر (از قبیل محیط و شرایط کاری) بر خواص و رفتار مواد و همچنین شناخت و بررسی روش ها و فرآیند هایی است که با کاربرد آن ها بتوان همواره در جهت حفظ و بهبود خواص مواد گام  نهاد .

به طور کلی مواد جامد مهندسی مورد نیاز برای طراحی و ساخت و تولید را می توان به سه گروه اصلی با خواص مربوط به خود تقسیم بندی کرد که عبارتند از : مواد فلزی ، مواد غیر فلزی معدنی یا سرامیکی ، مواد پلیمری یا مصنوعی . علاوه بر این سه گروه ، دو گروه دیگر از مواد وجود دارند که از این سه گروه منشعب می شوند و به نام مواد مختلط یا کامپوزیت ها (Composites) و نیمه هادی ها (Semiconductors) شناخته شده  اند .

 الف) مواد فلزی :

مواد فلزی از نظر اهمیتی که در صنعت دارد به دو گروه فلزات آهنی و آلیاژ های آن و فلزات غیر آهنی و آلیاژ های آن تقسیم می شود . فلزات آهنی و آلیاژ های آن عمدتاً درصد بسیار بالایی از آهن دارنند که شامل انواع فولاد ها و چدن ها می شوند . فلزات غیر آهنی و آلیاژ های آن شامل تمام فلزات دیگر (غیر از آهن) مانند آلومنیوم ، مس ، روی ، تیتانیوم ، کرم و نیکل و ... و آلیاژ های آنهاست . البته آلیاژ های غیر آهنی مقدار بسیار نسبتاً بسیار جزئی آهن هم می توانند داشته باشند .

مواد فلزی عمدتاً رسانای خوبی برای حرارت و الکتریسیته هستند . اغلب فلزات در درجه حرارت های معمولی محیط شکل پذیر بوده و در مقابل واکنش های شیمیایی پایداری بسیار بالایی ندارند . فلزات در شرایط معمولی دارای ساختار کریستالی اند . فلزات به طور خالص به ندرت به کار می روند و اغلب از آلیاژ های آن ها در صنعت استفاده می شود .

 ب) مواد غیر فلزی معدنی (سرامیکی) :

قسمت عمده ی مواد غیر فلزی معدنی مورد استفاده در صنعت را مواد سرامیکی تشکیل می دهند . مواد سرامیکی شامل ترکیباتی از عناصر فلزی با اکسیژن به نام سرامیکی اکسیدی و موادی سخت از قبیل کاربید ها ، نیتراید ها و سیلسید ها به نام سرامیک های غیر اکسیدی است که قسمت عمده ای از مواد نسوز را تشکیل می دهند . سرامیک های سیلیکاتی (مانند چینی ها) نوع دیگری از مواد سرامیکی اند . مواد سرامیکی قابلیت شکل پذیری نداشته و بسیار تردند . همچنین در مقابل واکنش های شیمیایی بسیار پایدار بوده و در درجه حرارت های بالا مقاوم اند . قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی سرامیک ها با اندازه ای پایین است که به عنوان مواد عایق به کار می روند . مواد سرامیکی می توانند ساختار کریستالی ، غیر کریستالی یا مخلوطی از هر دو نوع کریستالی و غیر کریستالی (بی شکل) داشته باشند . امروزه با فرایند های صنعتی جدید می توان سرامیک های نسبتاً مقاوم به شکست تولید کرد . البته هنوز تحقیقات وسیعی برای مقاوم تر کردن و توسعه ی آن ها انجام می شود .

 ج) مواد پلیمری (مواد مصنوعی) :

مواد پلیمری از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی از مولکول های زنجیره ای یا شبکه ای بزرگ مواد آلی ، که از کربن و عناصر دیگری مانند هیدروژن ، کلر ، فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده اند ، به وجود می آیند . مواد پلیمری در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارند و اغلب از طریق روشهای شیمیایی و پلیمر کردن منومر های گازی شکل بدست می آیند . اغلب مواد پلیمری دارای ساختار غیر کریستالی و یا مخلوطی از کریستالی و غیر کریستالی هستند . مواد پلیمری دارای قابلیت هدایت الکتریکی بسیار ضعیفی هستند ، به طوری که بعنوان عایق الکتریکی خوب به کار می روند ، مواد پلیمری معمولاً در درجه حرارت های پایین (زیر صفر) ترد می شوند ولی در درجه حرارت های نسبتاً بالا قابلیت شکل پذیری دارند و در درجه حرارت های بالا ذوب یا متلاشی می شوند . مواد پلیمری در مقابل عوامل و واکنش های شیمیایی در درجه حرارت معمولی محیط و در مجاورت هوای آزاد پایدارند . عموماً مواد پلیمری وزن مخصوص پایینی دارند .

 د) مواد مختلط یا کامپوزیت ها :

مواد مختلط یا کامپوزیت ها به موادی گفته می شود که از مخلوط چند ماده (حداقل دو ماده) با خواص متفاوت تشکیل شده باشند . اجزای مواد مختلط از نظر شکل و ترکیب شیمیایی متفاوت بوده و در یکدیگر حل نمی شوند و از نظر اندازه و ابعاد در حد میکروسکوپی و ماکروسکوپی وجود دارند . بدین ترتیب می توان موادی با خواص جدید به دست آورد که به نوبه ی خود دارای خواصی مناسبتر از خواص هر یک از اجزای اولیه است . انواع مختلفی از مواد مختلط وجود دارند . اغلب مواد مختلط شامل یک جزء نرم و شکل پذیر به عنوان جزء اصلی زمینه و یک جزء بسیار سفت و سخت به عنوان تقویت کننده است . جزء تقویت کننده می تواند به شکل های صفحه ای ، الیافی و ذره ای باشد . همچنین موادی که سطح خارجی آن ها برای حافظت در مقابل خوردگی و یا سایش پوشش داده می شود ، مانند قلع و روی اندود کردن و یا گالوانیزه کردن سطح خارجی به وسیله ی جزء مقاوم دوم ، مثل آب کرم و نیکل دادن ، روکش دادن مکانیکی با ورق بسیار نازک مقاوم دیگر ، پوشش دادن با مواد پلیمری و یا سرامیکی ، جزء مواد مختلط هستند .

 ه) مواد نیمه هادی :

نیمه هادی ها از جمله مواد معدنی بوده و از نظر خواص بین مواد فلزی و سرامیکی قرار دارد و در صنایع الکترونیکی به کار می رود . هدایت الکتریکی نیمه هادی ها قابل کنترل بوده ، به طوری که می تواند در ساخت ترانزیستور ها و یکسو کننده ها به کار روند .

منبع : اصول علم مواد (تویسرکانی)