1. Xác định vật liệu cần nghiên cứu
Xác định loại vật liệu cụ thể (kim loại, hợp kim, gốm, nhựa, vật liệu composite,...).
Nếu vật liệu là hợp kim, cần biết thành phần và tỷ lệ các nguyên tố.
2. Phân tích tài liệu và lý thuyết
Tìm hiểu qua sách chuyên ngành: Các tài liệu về khoa học vật liệu, hóa học hoặc kỹ thuật.
Ví dụ: "Cơ sở vật liệu học", "Hóa học vô cơ" (kim loại),...
Tra cứu qua internet hoặc cơ sở dữ liệu học thuật: Các nghiên cứu, bài báo khoa học hoặc tiêu chuẩn quốc gia về vật liệu.
3. Tiến hành thí nghiệm hoặc thử nghiệm thực tế
Nếu có thể, thực hiện một số thử nghiệm trực tiếp:
a. Đo tính cứng (Hardness)
Sử dụng thiết bị đo độ cứng như:
Mohs scale: So sánh độ cứng của vật liệu với các vật liệu chuẩn (thạch anh, dao cắt,...).
Thiết bị Brinell, Vickers, Rockwell: Đo độ cứng chi tiết bằng dụng cụ chuyên dụng.
b. Khả năng chống ăn mòn
Tiến hành thử nghiệm trong các điều kiện ăn mòn khác nhau:
Ngâm vật liệu trong dung dịch axit, muối, hoặc nước biển và quan sát.
Dùng thử nghiệm phun sương muối để đánh giá độ bền ăn mòn.
c. Khả năng chịu nhiệt
Kiểm tra bằng cách gia nhiệt vật liệu trong các dải nhiệt độ khác nhau, sau đó quan sát thay đổi về màu sắc, cấu trúc, hoặc tính chất cơ học.
d. Khả năng bị gỉ (đối với kim loại)
Để vật liệu tiếp xúc với môi trường ẩm hoặc có không khí chứa CO₂/SO₂.
Quan sát sự hình thành gỉ (Fe₂O₃·nH₂O) hoặc các dấu hiệu của oxit hóa.
4. Sử dụng các thiết bị đo tính chất vật liệu
Nếu có điều kiện phòng thí nghiệm:
Phân tích cấu trúc hóa học: Sử dụng X-ray Diffraction (XRD) hoặc phổ quang (EDS/SEM) để xác định thành phần và cấu trúc.
Kiểm tra độ bền nhiệt: Sử dụng thiết bị phân tích nhiệt (TGA/DTA) để đo phản ứng nhiệt của vật liệu.
Độ bền kéo, nén: Sử dụng máy kiểm tra cơ tính để đo khả năng chịu lực.
5. Tổng hợp và đánh giá
Ghi chép kết quả: Lập bảng so sánh tính chất vật liệu.
Đối chiếu: So sánh với các tiêu chuẩn hoặc kết quả từ tài liệu tham khảo.
Kết luận: Đánh giá tính phù hợp của vật liệu với mục đích sử dụng.