معرفی رشته مهندسی مواد

اگر شما شخصی هستید که به شغل های مهندسی علاقه دارید و از بحث های شیمی و فیزیک لذت میبرید باید بدانید که شغل مهندسی مواد می تواند مناسب شما باشد. مهندس مواد در زمینه ی استخراج، عمل آوری و امتحان موادی است که در تولیدفراورده های گوناگون مانند چیپ های کامپیوتری و صفحات تلوزیون، فلز بکار رفته در خودروها نقش دارد.

شخصی که مهندس مواد میخواند با فلزات، سرامیک ها، مواد پلاستیکی، نیمه هادی ها و غیره سر و کار دارد که بتواند موادی با خصوصیات خاص مکانیکی، الکتریکی و شیمیائی باشند کار می کند. از وظایف مهندس مواد انتخاب مواد و وسایل برای کاربردهای جدید و نوین است. در این رشته باید با ساختار مواد و خواصشان آشنا شد و ارتباط بین این ساختار و خواص در جهت افزایش زمینه‌های کاربردی و طراحی مواد نو و ترکیبات جدید را بدانند.

از دیگر کارهای مهندس مواد شناخت خواص، توزیع و نحوه استخراج و کاربرد مواد مختلف و تولید مواد مرکب و الکترو سرامیک ها و حفاظت و شکل‌دهی آنها است که محدوده وسیعی از دستاوردهای انسان را شامل می‌شود. چشم انداز این رشته اهداف بزرگی را دنبال میکند که یکی از آنها کاهش چشمگیر خسارات بعد از تصادفات خطرناک است.

شاخه های مهندسی مواد

مهندسی مواد دارای شاخه های متعددی است که اگر خصوص در زمینه فلزات باشد مهندسی متالوژی در زمینه سرامیک باشد آن را مهندس سرامیک می گویند. مهندس سرامیک وظیفه دارد مواد سرامیکی را تولید کند که بتواند با استفاده از روش های نوین آنها را به فراورده های مفید نیز تبدیل کنند. سرامیک به همه مواد غیر عادی و غیر فلزی می گویند که برای اینکه تبدیل بشوند نیاز به حرارت های بالا دارند. مهندس سرامیک روی مواد مختلفی از شیشه رفته تا قطعات اتومبیل و هواپیما و خطوط فیبر نوری و کفپوش عایق ها کار میکند.
 
اگر مهندس مواد در گرایش متالوژی استخراجی تحصیلات خود را گذرانده باشند بیشتر در زمینه استخراج فلزات از سنگهای معدنی و رسیدن به آن در کارخانه و مراحل بعدی تسلط دارد. خوردگی فلزات از مهمترین مبحث های صنعت در کشورهاست و به خاطر ضررهای زیادی که در همه کشورها به اقتصاد وارد می‌کنند کوچکترین اقدام مفیدی در این زمینه می‌تواند بسیار چشمگیر باشد و حمایت شود.

در صورتی که فردی در گرایش متالوژی صنعتی تحصیل کرده باشد با توجه به تخصص می تواند در زمینه های طراحی تولید آلیاژهای صنعتی به کار خود ادامه دهد. قطعات مکانیکی که در صنعت های مختلف به کار میرود از فلز ها و آلیاژهای مختلف ساخته شده‌اند. فولادها و چدن ها همچنین مینیوم ها مس و منیزیم موجود و بقیه فلزات در ساخت قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. قطعاتی که نام برده شده در صنعت های مختلف مثل خودروسازی هواپیما سازی هوا و صنعت ساختمان حمل و نقل و سایر موارد کار می‌رود. رشته متالوژی صنعتی و کاربرد هایی که در صنایع مختلف دارد می تواند به طراحی و تولید مواد پیشرفته کمک کند.

مواد مغناطیسی نو با خواص برتر، استفاده از مواد مرکب (کامپوزیت) پایه فلزی‌، ساخت مواد پیشرفته از طریق ترکیبات بین‌فلزی، ‌استفاده از آلیاژهایی که می‌توانند جایگزین اعضای بدن انسان شوند، ایجاد آلیاژهای سبک جهت تولید قطعات حساس، ‌طراحی و تولید آلیاژهایی که در دماهای بالا به‌کار می‌روند،‌ طراحی آلیاژهایی که در شرایط ویژه و سخت کاربرد دارند مثال‌هایی از کاربرد رشته متالورژی صنعتی در تولید مواد پیشرفته می‌باشد.

در صورتی که فردی در رشته مهندسی مواد با گرایش سرامیک درس خوانده باشد می تواند در صنایع مختلفی مشغول به کار شود و بازار کار این رشته بسیار متنوع و گسترده است تصور درستی در مورد این رشته وجود ندارد اما باید بدانید که مهندسان رشته سرامیک با مباحث مختلف و زمینه مختلف مثل شیشه ها اپتیک فیلترهایی بسیار دقیق مصالح ساختمانی مثل سیمان کاشی چینی نسبت ها کلاهک ها می توانند کار کنند. محیط کاری این افراد عموما در دفاتر کاری، آزمایشگاه های تحقیق و توسعه و یا کارخانه ها است. بعضا هم برای ملاقات با تولید کنندگان و مشتریان باید به سفرهای کاری بروند.

وظایف مهندس مواد

کسی که در رشته مهندسی مواد ادامه تحصیل می شود وظیفه دارد که رفتارهای مواد و در شرایط متفاوت بررسی کند و به پیشرفت تکنولوژی و صنعت کمک کند. از جمله کارهایی که مهندس مواد باید انجام دهد میتواند پلاستیک های تقویت شده فیبر کربنی که در جهت قوی‌تر کردن آنها می باشد اشاره کرد. یکی دیگر از موارد کاربرد مهندسی مواد ایجاد تجهیزات ورزشی سبک‌تر و پلیمر های خاص و تولید سرامیک و ایمپلنت های دندانپزشکی است.

• تعیین عملکرد مواد و طریقه فاسد شدن و از بین رفتن آنها
• تحقیق روی خاصیت مواد و راه های جدیدی جهت ترکیب آنها
• آزمایش مواد تحت شرایط متفاوت
• تحلیل داده های حاصل از آزمایش ها با استفاده از نرم افزارهای مدلسازی کامپیوتر
• تولید نمونه های اولیه محصولات جدید
• طراحی فرآیند تولید محصولات با مواد جدید
• بررسی علت شکست های ساختاری و جزئی
• نظارت بر تکنسین ها

مهندسی مواد تحصیل می کنند باید از روش های کم خطر و بی خطر برای بررسی مواد استفاده کننده گرما و خوردگی هدایت توان و قدرت. این رشته در مقطع کارشناسی دو شاخه متالوژی و سرامیک را دارد.

گرایش‌ متالورژی استخراجی‌

همانطور که گفته شد یکی از چشم اندازهای این رشته کاهش چشمگیر هزینه‌ها و خسارات و در تصادف های بزرگ و پر خطر است. اگر در بدنه خودروها بتوانیم از آلیاژهای خاص استفاده کنیم که برای صافکاری مشکلی نداشته باشند در صورتی که خودرو یا هر وسیله نقلیه ای که خسارت زیادی هم ببینند می‌توان آن را با هزینه کم و سرعت بالا به حالت اولیه برگرداند و از خسارت ها چشم پوشی کرد. پیشرفت علم متالورژی موجب گسترش تولید و کاربرد این آلیاژها می شود. این علم تقریبا جدید است و با کشف روش‌های جدید استخراج و تصفیه فلزات، شناسایی مشخصات ساختاری و فیزیکی مواد، فنون جدید شکل دادن و تولید فلزات جای خود را در علم باز کرده است.

درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل

دروس‌ مشترک‌ در‌ شاخه‌های‌ مختلف‌ مهندسی‌ مواد

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.

دروس‌ تخصصی‌ 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. (خیلی از دروس‌ این‌ رشته‌ همراه با آزمایشگاه‌ است.)

گرایش‌ متالورژی صنعتی‌

متالورژی صنعتی‌ شامل روش‌های‌ مختلف‌ تولید مصنوعات‌ فلزی‌ است که مهمترین‌ آنها متالورژی پودری‌، شکل‌ دادن‌، جوشکاری‌ و ماشین‌کاری‌ است‌. در متالورژی صنعتی‌ خواص‌ و مشخصات‌ فیزیکی‌، ساختاری‌ و مکانیکی‌ مواد نیز بررسی‌ می‌شود.

دروس‌ تخصصی‌ 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

سرامیک‌ فقط هنر ساخت‌ ظروف‌ سرامیکی‌ و سفالینه‌ها نیست، این علم برای ساختن‌ و به‌ کاربردن‌ اشیاء جامدی‌ است‌ که‌ اجزاء تشکیل‌دهنده‌ اصلی‌ و عمده‌ آنها مواد غیرآلی‌ و غیرفلزی‌ است‌. سرامیک‌ علاوه‌ بر سفالینه‌ها شامل‌ مواردی از قبیل چینی‌ها، دیرگدازها، فرآورده‌های‌ ر‌ُسی‌ ساختمانی‌، مواد ساینده‌، لعاب‌های‌ چینی‌، سیمان‌، شیشه‌، مواد مغناطیسی‌ غیرفلزی‌، فروالکتریک‌ها، تک‌ بلورهای‌ مصنوعی‌ و محصولات‌ پیچیده‌تر هم میشود. دانشجویان مهندسی سرامیک بعد از کسب پایه‌های علمی و مهندسی لازم، تمام فرآیند‌های ساخت سرامیک‌ها را از مواد اولیه و آماده سازی تا کنترل کیفی محصولات ساخته شده و ارتباط بین ساختمان و خواص این مواد را می آموزند.

دروس‌ تخصصی‌ 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 

برای موفقیت در این علم باید در زمینه علم‌ شیمی‌ و فیزیک‌ هم قوی بود. چون این رشته به بررسی‌ خواص‌ مواد میپردازد بدون‌ آشنایی‌ با این‌ دو علم‌ لنگ میزند. همچنین دانشجوی‌ این‌ رشته‌ باید از دانش‌ ریاضی‌ هم به قدر کافی مطلع باشد و قدرت‌ تجزیه‌ و تحلیل‌ خوبی‌ داشته‌ باشد. مثلا مهندس‌ متالورژی نباید به‌ فکر این باشد که فقط پشت میز بنشیند و باید آمادگی‌ کار در شرایط‌ سخت‌ را هم داشته‌ باشد، اما این‌ رشته‌ بیش‌تر از همه اینها به‌ ذهنی خلاق‌ و کنجکاو نیاز دارد. همچنین آشنایی‌ با زبان‌ انگلیسی‌ هم بسیار ضروری است زیرا این‌ رشته‌ جدید است و درکتاب های‌ علمی‌ کمتر به‌ زبان‌ فارسی‌ میتوان منبع مناسب یافت.

بازار کار در ایران

دانشجویان فارغ‌التحصیل از متالورژی استخراجی‌ می‌توانند جذب‌ جاهایی شوند که‌ به‌ فرآیند استخراج‌ و تولید مواد اولیه‌ فلزی‌ از کانه‌های‌ مربوط‌ می‌پردازند. در صنایع‌ نفت‌ و پالایش‌ و همچنین‌ صنایع‌ آهنی‌ و غیرآهنی‌ مانند ذوب‌ آهن‌ اصفهان‌، مجتمع‌ مس‌ سرچشمه‌ و آلومینیم‌ اراک‌ هم میتوانند کار کنند. فارغ‌التحصیلان‌ متالورژی صنعتی‌ هم می‌توانند در جاهایی که با قطعات فلزی مثل صنایع ریخته‌گری، صنایع متالورژی پودر، صنایع‌ فولادسازی‌، صنایع‌ دفاع‌، هواپیماسازی‌، کشتی‌سازی‌، تراکتورسازی‌، خودروسازی‌ و ساخت‌ قطعات‌ مختلف‌ وسایل‌ خانگی‌ از جمله‌ یخچال‌، کولر، ماشین‌لباسشویی‌، تلویزیون‌ و ضبط‌ صوت‌ سرو کار دارند فعالیت‌ کنند.

در مورد بازار کار مهندس‌ سرامیک‌ میتوان گفت که برای‌ رشد اکثر صنایع‌ این رشته اهمیت‌ دارد. مثلا صنایع‌ متالورژی و کلا صنایعی‌ که‌ با درجه‌ حرارت‌ بالا سروکار دارند، مصرف‌کننده‌ مواد دیرگداز هستند یا صنایع‌ الکترونیک‌ احتیاج‌ به‌ قطعات‌ مختلف‌ سرامیکی‌ با خواص‌ الکترونیکی‌ و مغناطیسی‌ مطلوب‌ دارند جایگاه این افراد هستند. صنایع‌ اتومبیل‌سازی‌، صنایع‌ ساختمانی‌، صنایع‌ تولید نیرو، مخابرات‌ و بالاخره‌ هر خانه‌ و خط‌ تولید هر کارخانه‌ای‌ نیاز به‌ فرآورده‌های‌ سرامیکی‌ دارد هم میتواند جای کار برای اسن افراد داشته باشد.

درآمد و حقوق

طبق گفته ها حقوق مهندس مواد که به عنوان کارشناس در حوزه های مختلف کار کنند با توجه به سابقه کار و سایر شرایط متفاوت خواهد بود. ولی افرادی که کارآفرین هستند و کار مستقلی در حوزه تخصصی شان، راه اندازی میکنند شرایط متفاوتی دارند و با توجه به میزان فعالیت، تخصص، تلاش و پشتکارشان، درآمدهای متفاوتی دارند.