Page 30 - วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
P. 30
9-20 วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสงิ่ แวดลอ้ มเพือ่ ชีวติ
เรื่องที่ 9.1.2
สมบัติของวัสดุ
วสั ดแุ ตล่ ะชนดิ มสี มบตั เิ ฉพาะตวั การเลอื กใชว้ สั ดใุ หเ้ หมาะสมกบั งานจำ� เปน็ ตอ้ งศกึ ษาและพจิ ารณา
จากสมบตั ขิ องวสั ดใุ หต้ รงกบั งาน ความเขา้ ใจสมบตั ขิ องวสั ดอุ ยา่ งถอ่ งแทจ้ ะทำ� ใหส้ ามารถเลอื กวสั ดไุ ดอ้ ยา่ ง
เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ ในบางคร้งั จะพบวา่ ไมม่ วี สั ดใุ ดทเ่ี หมาะสมกบั งานท่ีออกแบบ นกั วสั ดศุ าสตร์
และวิศวกรก็จะทำ� หน้าท่พี ัฒนาคดิ คน้ วัสดชุ นดิ ใหม่ขนึ้ มาเพ่ือให้เหมาะสมกับงานน้ัน
สมบัตสิ ำ� คญั ท่ใี ชใ้ นการพจิ ารณาเลือกวสั ดุ ได้แก่
1. สมบัติทางกล เป็นสมบตั ิเฉพาะของวสั ดุที่แสดงออกมาเมือ่ อยู่ภายใต้การกระทำ� ของแรง โดย
ทั่วๆ ไปจะเกีย่ วกับ การยดื และหดตวั ความแข็ง ความสึกหรอ และการดดู กลืนพลังงานของวัสดุ เป็นตน้
2. สมบัติทางความร้อน เปน การตอบสนองของวสั ดซุ ง่ึ ขนึ้ อยกู่ บั อณุ หภมู ิ เชน การดดู ซบั พลงั งาน
ของของแข็งในรูปของความร้อน ดว้ ยการเพมิ่ ข้ึนของอณุ หภูมแิ ละขนาดพลังงานความร้อนจะถา ยเทไปยงั
บรเิ วณทม่ี อี ณุ หภมู ติ า่ํ กวา ถา้ วสั ดมุ สี องบรเิ วณทมี่ อี ณุ หภมู ติ า งกนั ความจคุ วามรอ้ น การนาํ ความรอ้ น การ
ขยายตวั เนอ่ื งจากความรอ น และความตา้ นทานความรอ้ น เปน สมบตั ทิ างความรอ้ นทสี่ าํ คญั ของวสั ดขุ องแขง็
ในการนำ� ไปใชง้ าน
3. สมบัติทางไฟฟ้า เปน็ สมบตั ขิ องวสั ดทุ เ่ี กยี่ วกบั ความสามารถในการนำ� ไฟฟา้ การตา้ นทานการ
ไหลของกระแสไฟฟ้า และการเก็บประจุไฟฟ้า วัสดุท่ียอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย เรียกว่าตัวน�ำ
ไฟฟา้ ทดี่ ี
4. สมบัติทางแม่เหล็ก เปน็ สมบตั ขิ องวสั ดุท่เี ก่ยี วกับความสามารถตอ่ การเหน่ียวนำ� เปน็ แมเ่ หล็ก
วสั ดบุ างชนิดสามารถท�ำใหเ้ ป็นแมเ่ หล็กถาวร บางชนิดเปน็ ได้เพียงแมเ่ หลก็ ช่ัวคราว บางชนดิ ไมส่ ามารถ
ทำ� เปน็ แมเ่ หล็กได้ และมีวสั ดบุ างชนิดแสดงสมบตั แิ มเ่ หล็กชนิดตรงข้ามกับสนามแมเ่ หลก็ ท่ีมาเหน่ยี วน�ำ
5. สมบัติทางเคมี เปน็ สมบตั ทิ ส่ี ำ� คญั ของวสั ดซุ ง่ึ จะบอกลกั ษณะเฉพาะตวั ทเี่ กยี่ วกบั โครงสรา้ งและ
องค์ประกอบของธาตุท่ีเป็นวัสดุนั้น จะแสดงออกมาให้เห็นเม่ือมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือการเกิด
ปฏิกิริยาเคมี ตามปกติสมบัตินี้จะได้จากการทดลองในห้องปฏิบัติการเท่าน้ัน ซึ่งอาจใช้การวิเคราะห์โดย
วธิ ที ำ� ลายหรอื ไม่ทำ� ลายตวั อยา่ งกไ็ ด้
6. สมบัติทางแสง เช่น ดชั นหี กั เห สมั ประสิทธข์ิ องการสะท้อนและการดดู กลืน เป็นต้น ซง่ึ มผี ล
ต่อแสงในการสะทอ้ นและทะลุผา่ นวสั ดุ
7. สมบัติเชิงมิติ เป็นสมบัติท่ีส�ำคัญอีกอย่างหนึ่งท่ีต้องพิจารณาในการเลือกใช้วัสดุ เช่น ขนาด
รูปรา่ ง ความคงทน ตลอดจนลักษณะของผวิ ว่าหยาบ ละเอยี ดหรือเรยี บ เป็นต้น สมบัตเิ หล่านจ้ี ะไม่มีการ
กำ� หนดไว้ในหนงั สอื คมู่ ือหรือมาตรา แต่กเ็ ป็นปัจจัยหนึ่งท่จี ะใชเ้ ป็นข้อมลู ในการตัดสินใจได้ด้วย
8. สมบัติเชิงโครงสร้างของวัสดุ สมบัติของวัสดุวิศวกรรมส่วนใหญ่ข้ึนอยู่กับการจัดเรียงของ
อะตอมในโมเลกลุ ในการเลอื กวสั ดเุ ราตอ้ งระลกึ ไวว้ า่ ความตระหนกั เกยี่ วกบั ความแตกตา่ งและความเหมอื น
ระหวา่ งวัสดุเปน็ สิง่ สำ� คญั มาก
