Zinātniski tehniskās revolūcijas laikmetā paplašinās tehnikā lietojamo materiālu klāsts, tiek radīti jauni materiāli ar daudz labāku un plašāku mehānisko un tehnoloģisko īpašību kompleksu.
Ar vien plašāk izmanto nemetāliskos materiālus, galvenokārt polimēru materiālus. Kurus nevar uzskatīt ne par melno metālu, ne arī par krāsaino metālu aizvietotājiem.
Materiālu mācība ir zinātne, kas pētī sakarības starp metālu, sakausējumu un nemetālisko materiālu sastāvu, uzbūvi un īpašībām, kā arī to īpašību izmaiņas termiskās, mehāniskās, ķīmiskās un citas iedarbības rezultātā. Galvenā materiālu mācības daļa ir metālu mācība.
Pēdējā desmitgadē radīti vairāki jauni materiāli, kas nepieciešami kosmosa izpētei, atomenerģijas apgūšanai un elektronikas attīstībai. Tagad tehnikā praktiski izmanto gandrīz visus Mendeļejeva periodiskās sistēmas elementus, tāpēc inženieriem labi jāzina materiālu mācība.[1]
Dabā pastā divu veidu vietie ķermeņi ar atšķirīgām īpašībām: kristāliskie un amorfie.
Kristāliskie cietie ķermeņi karsēšanas laikā paliek cieti, saglabā savu formu, bet līdz noteiktai temperatūrai, kad tie pāriet šķidrā stāvoklī.
Amorfie ķermeņi, karsējot tos plašā temperatūras intervālā, kļūst nedaudz mīkstāki, mazāk stingri, līdz pāriet šķidrā stāvoklī. Atdzesējot šiet procesi norit pretējā virzienā.
Cietu ķermeņu kristāliskais stāvoklis ir stabilāks, t.i., ar mazāku termodinamisko potenciālu nekā amorfais. Ķermeni amorfā stāvoklī var uzskatīt par pārdzesētu šķidrumu ar stipri pazeminātu daļiņu kustīgumu. To var iegūt, strauji atdzesējot no šķidra stāvokļa daudzas organiskās un neorganiskās vielas. Tomēr atkātota karsēšana, ilgstoša izturēšana paaugstinātā temperatūrā vai deformācija var radīt amorfā stāvokļa nestabilitāti un pilnīgu vai daļēju pāreju kristāliskajā stāvoklī. Šādas pārejas piemēri ir neorganiskā stikla saduļķošanās paaugstinātās temperatūrās, kausēta dzintara daļēja kristalizācija, atkārtoti to karsējot, polietilēna pārveidošanās trauslā materiālā ilgstošas ekspluatācijas rezultātā, kaprona diega daļēja kristalizācija stiepes procesa laikā.…
