In der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ist die Steifigkeit eine zentrale Eigenschaft eines Materials, die seine Fähigkeit beschreibt, Verformungen unter Einwirkung äußerer Kräfte zu widerstehen. Sie wird oft durch die Federkonstante oder den elastischen Modul, wie z.B. den Young'schen Modul, quantifiziert. Steifigkeit ist von großer Bedeutung in der Ingenieurspraxis, da sie beeinflusst, wie sich Strukturen unter Belastung verhalten und wie sie am besten gestaltet werden können, um gewünschte mechanische Eigenschaften zu erreichen.

Matrixsteifigkeit bezieht sich auf die Steifigkeit der Bindungsmatrix in Verbundwerkstoffen. Diese Matrix unterstützt die Verstärkungsphasen, wie Fasern oder Partikel, und überträgt Lasten zwischen ihnen. Eine höhere Matrixsteifigkeit kann die Gesamtleistung des Verbundmaterials verbessern, da sie Verformungen besser widersteht und die Lastverteilung optimiert.

Eine spezielle Methode zur Messung der Steifigkeit von Materialien ist der kontinuierliche Steifigkeitsmessungsmodus (Continuous Stiffness Measurement, CSM). Dabei werden Oszillationen in eine Prüflast eingebracht, um die dynamische Antwort des Materials zu analysieren. Dies erlaubt es, die Steifigkeit über verschiedene Tiefen hinweg zu messen, was besonders nützlich für die Charakterisierung von dünnen Schichten oder Oberflächenbeschichtungen ist.

Zusammengefasst ist die Steifigkeit ein essentieller Parameter, der die mechanische Leistungsfähigkeit von Materialien beeinflusst und in zahlreichen Anwendungen von Baustoffen bis hin zu High-Tech-Verbundwerkstoffen eine Rolle spielt.