Back to the topics list

วัสดุ

สิ่งของรอบตัวเราล้วนสร้างมาจากบางสิ่ง พวกเขาดูแตกต่างกัน พวกเขาแตกต่างกันเมื่อสัมผัส พวกเขาประพฤติแตกต่างกัน ลองนำวัตถุบางอย่างไว้ในมือและทำการสังเกตเล็กน้อย เราจะพยายามหาความแตกต่างระหว่างพวกเขา ตัวอย่างเช่น ลองสังเกต หมอน และ ปากกา เราสามารถบอกอะไรเกี่ยวกับแต่ละคนได้บ้าง? หมอนนุ่ม บีบได้ง่าย เกลี่ยง่ายไม่หนักหน้า ตอนนี้ใช้ปากกา มันเบากว่าหมอน มันแข็ง คุณไม่สามารถบีบได้ง่าย หรือถ้าคุณพยายามบีบให้แรงกว่านี้ คุณอาจหักได้ ถ้าบีบหมอนจะหักไหม? ก็ไม่ เหตุใดวัตถุเหล่านี้จึงแตกต่างกันมาก เป็นเพราะทำจาก วัสดุ ที่แตกต่างกัน

จริงๆ แล้ว วัตถุทั้งหมดสามารถประกอบขึ้นจากวัสดุต่างๆ มากมาย

สิ่งนี้หมายความว่า? ตัวอย่างเช่น โต๊ะสามารถทำจากไม้ ดังนั้นไม้จึงเป็นวัสดุ แต่วัตถุเดียวกัน (โต๊ะ) อาจทำจากวัสดุอื่น เช่น พลาสติกหรือโลหะ หรือหน้าต่างทำด้วยกระจก ดังนั้น วัสดุที่ใช้ทำหน้าต่างจึงเป็นกระจก

ถ้าสังเกตต่อไปจะสรุปได้ว่าวัตถุมีความแตกต่างหลายอย่าง บางอย่างอ่อน บางอย่างแข็ง บางอย่างแตกหักง่าย บางอย่างหนัก บางอย่างใส บางอย่างมันเงา...เราก็ว่ากันต่อไป รายการจำนวนมาก

ในบทนี้ เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับ วัสดุ และเราจะหารือเกี่ยวกับ:

• วัสดุคืออะไร?
• ตัวอย่างของวัสดุ
• ธรรมชาติ VS วัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น
• วัสดุจัดกลุ่มอย่างไร?
• คุณสมบัติของวัสดุ

วัสดุคืออะไร?

จากที่กล่าวมาสรุปได้ว่าวัสดุเป็นสารหรือส่วนผสมของสารที่ประกอบเป็นวัตถุ ตัวอย่างของวัสดุ ได้แก่ ไม้ แก้ว พลาสติก โลหะ กระดาษ ยาง หนังสัตว์ ฝ้าย ไหม ทราย น้ำตาล ขนสัตว์ และอื่นๆ

วัตถุสามารถประกอบขึ้นจาก วัสดุชนิดเดียว ตัวอย่างเช่น สมุดโน้ตที่ประกอบด้วยกระดาษ หรือโต๊ะไม้ที่ทำจากไม้เท่านั้น

วัตถุสามารถประกอบขึ้นจาก วัสดุสองชนิดหรือมากกว่ารวมกัน ปากกาประกอบด้วยโลหะ พลาสติก และหมึก

วัสดุชิ้นเดียวสามารถใช้ทำวัตถุต่างๆ ได้มากมาย:

รายการเหล่านี้อาจยาวกว่านี้มาก

ธรรมชาติ VS วัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น

วัสดุทั้งหมดที่เราใช้ทำวัตถุสามารถหาได้จาก ธรรมชาติ หรือ ที่มนุษย์สร้างขึ้น

วัสดุธรรมชาติ มีอยู่ตามธรรมชาติบนโลกของเรา พวกมันมาจากโลกของเราโดยตรง (จากพืชและสัตว์ของมัน) ได้แก่ น้ำ ไม้ ผ้าไหม ขนสัตว์ ทอง หิน แร่ธาตุ หนังสัตว์ ฝ้าย ทองแดง เหล็ก ฯลฯ

วัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งแตกต่างจากวัสดุธรรมชาติ คือวัสดุประเภทหนึ่งที่ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น วัสดุมนุษย์ ได้แก่ แก้ว พลาสติก ซีเมนต์ กระดาษ น้ำตาล ฯลฯ

กลุ่มวัสดุ

เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น วัสดุโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น สี่กลุ่มหลัก พวกเขาคือ:

• โลหะ ซึ่งประกอบด้วยธาตุโลหะตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป เช่น เหล็ก ทองแดง ไททาเนียม นิกเกิล ทอง และอื่นๆ และธาตุอโลหะ (คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน) ในปริมาณเล็กน้อย
• โพลิเมอร์ ซึ่งเป็นวัสดุที่ทำจากสายโซ่ของโมเลกุลที่ยาวและซ้ำกัน พวกมันมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ขึ้นอยู่กับชนิดของโมเลกุลที่ถูกพันธะและวิธีที่พวกมันถูกผูกมัด พอลิเมอร์รวมถึงวัสดุยางและพลาสติก ไนลอน, โพลีเอสเตอร์, เทฟล่อน, ซิลิโคน, อยู่ในกลุ่มนี้ อีกทั้งผ้าฝ้าย ผ้าขนสัตว์ และผ้าไหม
• เซรามิกส์ ซึ่งเป็นของแข็งที่ไม่ใช่โลหะอนินทรีย์ ประกอบด้วยสารประกอบโลหะหรืออโลหะที่ได้รับการขึ้นรูปแล้วทำให้แข็งโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง ดิน อิฐ กระเบื้อง แก้ว และซีเมนต์น่าจะเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุด
• คอมโพสิต ซึ่งเป็นการรวมกันของวัสดุสองชนิดที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีต่างกัน เมื่อนำมารวมกัน จะทำให้เกิดวัสดุที่ใช้สำหรับงานบางอย่างโดยเฉพาะ เช่น แข็งแรงขึ้น เบาขึ้น หรือทนทานต่อไฟฟ้า

คุณสมบัติของวัสดุ

ต่อไปนี้เป็น คุณสมบัติ ของวัสดุ

• ความหยาบหรือความเรียบ. วัสดุที่หยาบมีพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ มีปุ่มนูนหรือสัน และไม่เรียบเมื่อสัมผัส เหมือนยางมะตอย. วัสดุที่มีความเรียบบนพื้นผิวเป็นวัสดุเรียบ ผ้าไหม แก้ว โลหะเป็นตัวอย่างของวัสดุผิวเรียบ

• ความแข็งหรืออ่อน. วัสดุที่ไม่สามารถบีบอัด ตัด งอ หรือขีดข่วนได้โดยง่ายเรียกว่า วัสดุแข็ง ตัวอย่าง เหล็ก แก้ว วัสดุที่สามารถบีบอัด ตัด งอ หรือขีดข่วนได้ง่ายเรียกว่า วัสดุอ่อน ผ้าฝ้ายและผ้าขนสัตว์เป็นตัวอย่างของวัสดุที่อ่อนนุ่ม

• ความโปร่งแสง ความโปร่งแสง หรือความทึบแสง วัสดุอย่างเช่น อากาศ น้ำ และแก้วใสเรียกว่า โปร่งใส เมื่อแสงกระทบกับวัสดุโปร่งใส แสงเกือบทั้งหมดจะผ่านเข้าไปโดยตรง วัสดุเช่นกระจกฝ้าและพลาสติกบางชนิดเรียกว่า โปร่งแสง วัสดุเหล่านี้ช่วยให้แสงเดินทางผ่านได้ ไม้ หิน เซรามิกเป็นตัวอย่างทั่วไปของวัสดุ ทึบแสง และเป็นวัสดุประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด วัตถุเหล่านี้ไม่ให้แสงผ่านเข้าไปได้

• สถานะทางกายภาพ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) วัสดุที่ขึ้นอยู่กับสถานะของสสารสามารถเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซได้

• ลักษณะ (มันเงาหรือไม่มันเงา) วัสดุเงา คือวัสดุที่มีพื้นผิวมันเงา วัสดุที่มันวาว ได้แก่ โลหะ เช่น เงิน ทอง ทองแดง เหล็ก วัสดุ ที่ไม่มันวาว คือวัสดุที่ไม่มีความมันเงาบนพื้นผิว วัสดุที่ไม่เงา ได้แก่ ไม้ ดินเหนียว ฝ้าย เป็นต้น

• ความสามารถในการละลายหรือไม่ละลายในน้ำ วัสดุที่ละลาย น้ำได้คือวัสดุที่ละลายน้ำได้ง่าย ได้แก่ น้ำตาล เกลือ วัสดุที่ไม่ละลายน้ำ จะไม่ละลายในน้ำ ตัวอย่างเช่น ไม้ พลาสติก ผ้าฝ้าย เป็นต้น

• ความหนักหรือเบาที่เกี่ยวกับน้ำ วัสดุที่ เบากว่าน้ำ ได้แก่ ไม้ น้ำแข็ง น้ำมัน วัสดุ ที่หนักกว่าน้ำ ได้แก่ หิน ดิน

• ดึงดูดเข้าหาแม่เหล็ก เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์เป็นตัวอย่างของ วัสดุแม่เหล็ก (ที่ดึงดูดโดยแม่เหล็ก) ไม้ แก้ว พลาสติก กระดาษ ทองแดง ฝ้าย น้ำ ไม่ถูกดึงดูดโดยแม่เหล็ก เป็น วัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็ก

• การนำความร้อน วัสดุต่างๆ นำความร้อนในอัตราที่ต่างกัน: โลหะนำความร้อนได้เร็วที่สุด ไม้และพลาสติกช้ากว่ามาก

• การนำไฟฟ้า. วัสดุที่ทำจากโลหะเป็น ตัวนำไฟฟ้า ทั่วไป วัสดุที่ไม่ปล่อยให้กระแสไหลผ่านได้ง่ายเรียกว่า ฉนวน วัสดุอโลหะส่วนใหญ่ เช่น พลาสติก ไม้ และยางเป็นฉนวน

ส่วนจะใช้วัสดุใดทำวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่กล่าวข้างต้น

วัตถุมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน คุณสมบัติของวัสดุช่วยให้บรรลุวัตถุประสงค์ มาทำความเข้าใจกัน

จุดประสงค์ของหน้าต่างคือเพื่อให้แสงแดดส่องเข้ามาในห้องของเรา นำแสงเข้ามา แต่หน้าต่างควรป้องกันเราจากความหนาวเย็น ลม หรือฝน จริงไหม?

นั่นคือเหตุผลที่หน้าต่างประกอบด้วยกระจก ซึ่งเป็นวัสดุที่แข็งและโปร่งใส ลองนึกภาพหน้าต่างที่ทำจากกระดาษ มันจะปกป้องบ้านของเราจากความหนาวเย็นหรือฝน? จะให้แสงแดดส่องเข้ามาในห้องของเราได้หรือไม่? ก็ไม่ นั่นคือความหมายเมื่อเรากล่าวว่าวัตถุต้องทำจากวัสดุที่เหมาะสม และวัสดุช่วยให้วัตถุตอบสนองวัตถุประสงค์ได้

หรือคุณจะกินด้วยส้อมได้ไหมถ้าไม่ได้ทำจากวัสดุแข็ง เช่น โลหะหรือพลาสติก ไม่แน่นอน ลองนึกภาพส้อมที่ทำจากผ้าฝ้าย

ผู้คนจะใช้พลาสติกทำแม่เหล็กหรือไม่? ไม่แน่นอน แม่เหล็กควรประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็ก

หรือยางรถยนต์ของเราทำจากไม้ได้? ยางล้อควรทำจากยางเพราะเป็นวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ และจะเรียบเมื่อเหยียบก้อนกรวดและหินเล็กๆ

หรือรองเท้าแก้วของเรา? รองเท้าไม่ควรทำจากแก้วเพราะแข็งและแตกหักง่าย

นั่นคือเหตุผลที่ทำให้วัตถุบางอย่างใช้วัสดุที่เกี่ยวกับคุณสมบัติของพวกเขา

สรุป:

• วัตถุทั้งหมดสามารถประกอบขึ้นจากวัสดุต่างๆ มากมาย
• ตัวอย่างของวัสดุ ได้แก่ ไม้ แก้ว พลาสติก โลหะ กระดาษ ยาง หนังสัตว์ ฝ้าย ไหม ทราย น้ำตาล ขนสัตว์ และอื่นๆ
• วัตถุสามารถประกอบขึ้นจากวัสดุชนิดเดียวหรือวัสดุสองชนิดหรือมากกว่ารวมกัน
• วัสดุชิ้นเดียวสามารถใช้ทำวัตถุต่างๆ ได้มากมาย
• วัสดุทั้งหมดที่เราใช้ทำวัตถุสามารถหาได้จากธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น
• โดยทั่วไปแล้ววัสดุจะแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มหลัก ได้แก่ โลหะ โพลิเมอร์ เซรามิก และวัสดุผสม
• วัสดุมีคุณสมบัติต่างกัน
• วัตถุมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน คุณสมบัติของวัสดุช่วยให้บรรลุวัตถุประสงค์