Os engenheiros, normalmente, ficam expostos a problemas de projeto que envolvem materiais, e os exemplos podem incluir engrenagens de transmissão, a superestrutura de um edifício, um componente de uma refinaria de petróleo, eixos, etc.
Muitas vezes, o problema de materiais consiste na seleção do material correto dentre os milhares disponíveis, e os critérios para a decisão do uso devem prever: •.)1As condições de serviço pois estas irão ditar as propriedades exigidas do material, e o exemplo clássico é a resistência e a ductilidade; •.)2A possibilidade de deterioração das propriedades do material que pode ocorrer durante a operação em serviço, por exemplo, ambiente corrosivo, com alta temperatura, são itens que podem reduzir as propriedades mecânicas do material; •.)3Custo. A pergunta importante será: quanto irá custar o produto final acabado? Um determinado material poderá possuir o conjunto ideal de propriedades especificadas, porém, seu custo poderá ser proibitivo; é necessário ressaltar que o custo de uma peça acabada inclui as despesas ocorridas em sua fabricação para a produção da forma desejada.

I.2) Classificação dos Materiais Os materiais sólidos são agrupados em três classificações básicas: metais, cerâmicos e poliméricos. Esta classificação baseia-se principalmente na composição química e na estrutura atômica, e a maioria dos materiais se encaixa em um ou outro agrupamento distinto, podendo haver materiais intermediários.

Além das três classificações básicas três outros grupos de materiais importantes na engenharia – compósitos, semicondutores e biomateriais.

Os compósitos consistem em combinações de dois ou mais materiais diferentes;
Os semicondutores são utilizados devido às suas características elétricas peculiares;

Os biomateriais são implantados no interior do corpo humano.

METAIS Materiais metálicos são normalmente combinações de elementos metálicos. Possuem um grande número de elétrons não localizados, ou seja, elétrons que não estão ligados a qualquer átomo em particular, e muitas propriedades dos metais são atribuídas diretamente a esses átomos.

Os metais são muito bons condutores de eletricidade e calor, não transparentes à luz visível, muito resistentes e deformáveis por isso sendo utilizados largamente em aplicações estruturais.

CERÂMICOS Os cerâmicos são compostos entre os elementos metálicos e não metálicos, constituindo-se frequentemente de óxidos, nitretos e carbetos. É grande a variação de materiais que se enquadram nesta classificação, incluindo os compostos por materiais argilosos, cimento e vidro. São isolantes à passagem de eletricidade e calor, mais resistentes a altas temperaturas e ambientes abrasivos que os metais e polímeros, são duros, porém, quebradiços.

POLÍMEROS Os polímeros compreendem os materiais comuns de plástico e borracha. Muitos são compostos orgânicos que têm sua química baseada no carbono, hidrogênio, e outros elementos não-metálicos. Os polímeros possuem baixas densidades, e podem ser extremamente flexíveis.

COMPÓSITOS São materiais compostos de mais de um material, e a fibra de vidro é o exemplo mais familiar, onde as fibras de vidro são incorporadas no interior de um material polimérico, adquirindo a resistência do vidro e a flexibilidade do polímero. Um compósito é projetado para mostrar a combinação das melhores características de cada um dos materiais que o compõem. SEMICONDUTORES São materiais que possuem propriedades elétricas intermediárias entre as apresentadas pelos condutores elétricos e os isolantes. Os semicondutores