آشنایی با رشته مهندسی مواد
شاخه‌های رشته مهندسی مواد
تصور کنید که در حال رانندگی در یکی از بزرگراه‌ها هستید که ناگهان کامیونی به خودروی شما برخورد می‌کند و خسارت سنگینی به بار می‌آورد. چنین برخوردی در حال حاضر علاوه بر صرف هزینه‌ای قابل توجه و نیاز به زمانی نسبتا طولانی برای تعمیر، از ارزش خودروی شما خواهد کاست اما اگر بدنه خودرو به طور کامل از جنس آلیاژ ساخته شده باشد، حداقل برای صافکاری مشکلی نخواهید داشت زیرا کافی است بدنه خودرو را تا حد معینی حرارت داد تا بدنه تصادفی به سرعت به شکل اولیه‌اش تغییر کند. البته در حال حاضر این یک خیال پردازی علمی است، اما با پیشرفت روز افزون علم متالورژی به زودی موانع فناورانه در راه تولید و کاربرد این آلیاژها برطرف می‌شود و مقدار زیادی از این مواد در شکل‌های گوناگون تولید خواهد شد. متالورژی به عنوان یک علم، دانش نسبتا جوانی است که تنها صد سال از عمر آن می‌گذرد و با کشف روش‌های جدید استخراج و تصفیه فلزات، شناسایی مشخصات ساختاری و فیزیکی مواد، فنون جدید شکل دادن و تولید فلزات، متولد شده است. علمی که به دو بخش کلی متالورژی استخراجی و صنعتی تقسیم می‌شود.هر دو بخش مذکور در دانشگاه‌های ایران نیز به عنوان دو گرایش از رشته مهندس مواد شاخه متالورژی ارائه می‌گردد.
- گرایش متالورژی استخراجی: متالورژی استخراجی شامل جداکردن فلزات از سنگ معدن و تصفیه‌‌شان (تولید فلزات)، شناخت انواع کوره‌ها، سوخت‌ها و فعل و انفعالات شیمیایی می‌شود. به عنوان مثال آنچه در کارخانه ذوب‌آهن اصفهان تا مرحله تهیه شمش آهن خام (چدن) انجام می‌شود، عمدتا مربوط به متالورژی استخراجی است.
- گرایش متالورژی صنعتی: متالورژی صنعتی عبارت است از روش‌های مختلف تولید مصنوعات فلزی که مهم‌ترین این روش‌ها متالورژی پودری، شکل دادن، جوشکاری و ماشین‌کاری است. همچنین در متالورژی صنعتی خواص و مشخصات فیزیکی، ساختاری و مکانیکی مواد بررسی می‌شود.
امروزه سرامیک را هنر ساخت ظروف سرامیکی و سفالینه‌ها نمی‌دانیم بلکه آن را به صورت علمی وسیع‌تر از ساخت این‌گونه وسایل تعریف می‌کنیم. بر این اساس می‌توان گفت سرامیک به طور کلی هنر و علم ساختن و به کاربردن اشیای جامدی است که اجزای تشکیل‌دهنده اصلی و عمده‌‌شان مواد غیر آلی و غیر فلزی است یعنی علم سرامیک علاوه بر سفالینه‌ها شامل انواع چینی‌ها، دیرگدازها، فرآورده‌های ر‌ُسی ساختمانی، مواد ساینده، لعاب‌های چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیسی غیر فلزی، فروالکتریک‌ها، تک‌‌بلورهای مصنوعی و محصولات پیچیده‌تر دیگر می‌شود. دانشجویان مهندسی سرامیک در طول دوره تحصیلی خود، پس از کسب پایه‌های علمی و مهندسی لازم، کلیه فرآیند‌های ساخت سرامیک‌ها را از مواد اولیه و آماده‌سازی آن تا کنترل کیفی محصولات ساخته شده و ارتباط بین ساختمان و خواص این مواد فرا می‌گیرند.
دروس رشته مهندسی مواد در مقطع کارشناسی
- دروس مشترک: ریاضی، معادلات دیفرانسیل، ریاضی مهندسی، محاسبات عددی، مبانی و برنامه‌سازی کامپیوتر، فیزیک، شیمی عمومی، مبانی مهندسی برق، استاتیک، مقاومت مصالح، کریستالوگرافی، پدیده‌های انتقال، شیمی فیزیک مواد، ترمودینامیک مواد، خواص فیزیکی مواد، متالوگرافی، خواص مکانیکی مواد
- گرایش متالورژی استخراجی: انتقال مطالب علمی و فنی، ریخته‌گری، شکل دادن فلزات، تغلیظ مواد معدنی، اصول استخراج فلزات، سینتیک مواد، شیمی تجزیه، عملیات حرارتی، خوردگی و اکسیداسیون، انجماد فلزات، مواد دیرگداز (بسیاری از دروس این رشته همراه با آزمایشگاه است.)
- گرایش متالورژی صنعتی: ریخته‌گری، انجماد فلزات، شکل دادن فلزات، خواص مکانیکی مواد، متالورژی جوشکاری، متالورژی پودر، روش‌های نوین آنالیز مواد، خوردگی و اکسیداسیون، عملیات حرارتی، استخراج فلزات، انتقال مطالب علمی و فنی
- شاخه سرامیک: ساختار سرامیک‌ها، سینتیک مواد، روش‌های نوین آنالیز مواد، خواص الکتریکی و نوری سرامیک‌ها، مواد دیرگداز، تئوری شیشه، تئوری پرسلان‌ها، آزمایشگاه چینی، فرآیند ساخت سرامیک، انتقال مطالب علمی و فنی
توانایی‌‌های لازم
در مهندسی مواد، دو رشته شیمی و فیزیک اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. زیرا بررسی خواص مواد بدون آشنایی با این دو علم امکان‌پذیر نیست. دانشجوی این رشته علاوه بر فیزیک و شیمی باید از دانش ریاضی اطلاعات کافی داشته و قدرت تجزیه و تحلیل خوبی داشته باشد. برای مثال با وجود آن که یک مهندس متالورژی نباید به فکر پشت میزنشینی باشد و باید آمادگی کار در شرایط سخت را داشته باشد، اما بدون شک مهندس این رشته بیش از توان جسمانی خوب نیاز به ذهنی خلاق و کنجکاو دارد. آشنایی با زبان انگلیسی نیز در تمام رشته‌های مهندسی ضروری است. اما در مهندسی سرامیک این ضرورت بیشتر احساس می‌شود زیرا این رشته نسبتا جدید است و در نتیجه کتاب‌های علمی آن کمتر به زبان فارسی ترجمه شده است.
موقعیت شغلی در ایران
فارغ‌التحصیلان متالورژی استخراجی می‌توانند به عنواد مهندس متالورژی جذب مراکزی شوند که به فرآیند استخراج و تولید مواد اولیه فلزی (آهنی و غیرآهنی) از کانه‌های مربوط می‌پردازند. برای مثال می‌توانند در صنایع نفت و پالایش و همچنین صنایع آهنی و غیر آهنی مانند ذوب آهن اصفهان، مجتمع مس سرچشمه و آلومینیم اراک فعالیت کنند. فارغ‌التحصیلان متالورژی صنعتی نیز می‌توانند در مراکزی که با تولید قطعات فلزی سروکار دارند مانند صنایع ریخته‌گری، صنایع متالورژی پودر، صنایع فولادسازی، صنایع دفاع، هواپیماسازی، کشتی‌سازی، تراکتورسازی، خودروسازی و ساخت قطعات مختلف وسایل خانگی از جمله یخچال، کولر، ماشین لباسشویی، تلویزیون و ضبط صوت فعالیت نمایند. در مورد فرصت‌های شغلی مهندس سرامیک نیز باید گفت که امروزه صنایع سرامیک برای رشد اکثر صنایع اهمیت بسیاری دارند. برای مثال صنایع متالورژی و سایر صنایعی که با درجه حرارت بالا سر و کار دارند، مصرف‌کننده مواد دیرگداز هستند یا صنایع الکترونیک احتیاج به قطعات مختلف سرامیکی با خواص الکترونیکی و مغناطیسی مطلوب دارند. همچنین صنایع اتومبیل‌سازی، صنایع ساختمانی، صنایع تولید نیرو، مخابرات و بالاخره هر خانه و خط تولید هر کارخانه‌ای نیاز به فرآورده‌های سرامیکی دارد. در حال حاضر کشور ما کارخانه‌های عمده کاشی‌سازی، چینی‌سازی، تولیدکننده مواد نسوز، تولیدکننده سرامیک‌های الکتریکی، شیشه‌سازی، آجرسازی و سیمان دارد که فارغ‌التحصیلان رشته سرامیک می‌توانند در آن‌ها مشغول به کار گشته و به افزایش کارایی و بازدهی کارخانه و همچنین بهبود کیفیت محصول آن کمک نمایند.
برای مشاهده سایر رشته ها اینجا کلیک کنید