تاریخچه:
حدود 6000 سال پیش زمانی که بشر فلز را شناخت متالورژی به عنوان یک هنر، پا به عرصه وجود گذاشت در آن زمان انسان به جدا کرن ذرات طلا از شن و ماسه بستر رودخانه ها، ذوب فلزات مختلف و شکل دادن آنها اولین گامها را به سوی عصر فلزات برداشت و سپس با تولید مفرغ ( برنز) و ساختن ابزاری مثل: خنجرها، سرنیزه ها و دهنه اسب از این ماده وارد عصر مفرغ شد وبالاخره با استخراج آهن و ورود به عصر آهن، تمدن بشری به پیشرفت قابل ملاحظه ای دست یافت. این رشته به عنوان یک رشته مستقل قدمتی حدود 70 سال دارد و در ایران نیز از حدود چهل ( 40 سال) قبل در دانشگاه های مهندسی ارائه می گردد. آنچه گفته شد تاریخچه متالورژی به عنوان یک هنر یا فن بود اما متالورژی به عنوان یک علم، دانش نسبتاً جوانی است که تنها صد سال از عمر آن می گذرد 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.
معرفی رشته:
مهندسی مواد به عنوان مادر رشته های مهندسی مطرح است، به جرأت می توان گفت اکثر قریب به اتفاق مصنوعات بشری که در اطراف خود می بینیم حاصل تلاش مهندسین مواد است. قسمت های مختلف لوازم و وسایلی که در اطراف ما می باشد از اتومبیل، قطار، هواپیما و ... ، تمام قسمت های بکار رفته در اسکلت ساختمان ها، تمام مواد اولیه سیم کشی، لوله کشی آب و ... از موادی تهیه شده اند که نتیجه سالها تلاش و تحقیق مهندسان این رشته می باشد. تحولات علم وصنعت مدیون تلاش و پیشرفت در این رشته مهندسی است. برای مثال صنایعی چون هوافضا اپتیک، الکترونیک، کامپیوتر و ... بدون پیشرفت در این رشته امکان ندارد. بنابراین در طراحی و ساخت در کنار مهندسین برق، مکانیک، شیمی،عمران و صنایع حضور مهندسین مواد الزامی و غیرقابل اجتناب است در حال حاضر مهندسی مواد در مقطع کارشناسی شامل سه گرایش زیر می باشد:
1- متالورژی استخراجی 2- متالورژی صنعتی 3- سرامیک
1-گرایش متالورژی استخراجی
متالورژی یعنی شکل دادن جدید فلزات و تولید فلزات. دانشمندان مواد صنعتی را به سه گروه عمده: فلزات، پلاستیک ها و سرامیک ها تقسیم بندی کرده اند و فلزات را به عنوان بزرگ ترین گروه مواد صنعتی معرفی می کنند. در این میان علم متالورژی در برگیرنده هر کاری است که روی فلزات و سنگ های معدنی آنها انجام می شود یعنی متالورژی استخراجی هیچگونه بحثی راجع به چگونگی استخراج مواد معدنی از معدن صورت نمی گیرد که آن مربوط به مهندسین معدن است در واقع از هنگامی که مواد استخراج شده از معدن تحویل کارخانجات تولید فلزات می شود شروع و تا مرحله تهیه شمش ادامه دارد به عبارتی متالورژی استخراجی حد فاصل بین مهندس معدن و شاخه صنعتی متالورژی است. متالورژی استخراجی شامل جدا کردن فلزات از سنگ معدن و تصفیه آنها ( تولید فلزات)، شناخت انواع کوره ها، سوخت ها و فعل و انفعالات شیمیایی، پوشش دادن سطح فلزات با لایه ای از دیگر فلزات و روشهای کم کردن میزان خوردگی فلزات می شود .متالورژی در قسمت سنگها عمده فعالیتش شکل دادن بسیار زیبا به سنگها می شود که از راه خرد کردن ـ شکستن ـ تغلیظ سنگ معدن و با استفاده از روشهای مغناطیسی و شناورسازی و عملیات ذوب و پالایش سنگها را به شکل متفاوت وارد بازار می کنند. فارغ التحصیلان در این رشته علاوه بر کار و فعالیت درکارخانجات تولید فلزات می توانند در مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاه های مرتبط با استخراج فلزات و به طور کلی مهندسی متالورژی فعالیت کنند. همچنین می توانند در صنایع نفت، پالایش و همچنین صنایع آهنی و غیر آهنی مانند: ذوب آهن اصفهان، مجتمع مس سرچشمه، و آلومینیم اراک فعالیت کنند و نیز می توانند در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترا تحصیلات خود را در ایران و خارج از کشورادامه دهند.
علم متالورژی دربرگیرنده هر کاری است که روی فلزات و سنگ معدن های آنها انجام می شود یعنی متالورژی استخراجی با تهیه فلزات از سنگ معدن اولین قدمها را برمی دارد. سپس متالورژی صنعتی محصول فلزی قابل مصرف را تولید می کند به عبارتی متالورژی استخراجی حد فاصل بین مهندسی معدن و شاخه صنعتی متالورژی است چرا که تمامی موادی که ما از آنها استفاده می کنیم به صورت توده ای سنگی که دارای ناخالصی های زیادی هستند ( عیارشان پایین است) در معادن قرار دارند که بعد از کشف و استخراج به یاری تکنولوژی متالورژی استخراجی مراحلی را طی می کنند تا قابل مصرف گردند و سپس به یاری دانش نظری و عملی متالورژی صنعتی محصول فلزی قابل مصرف به طور مستقیم یاغیر مستقیم تولید گردد.
متالورژی صنعتی عبارت است از روشهای مختلف تولید مصنوعات فلزی که مهمترین این روشها:
متالورژی پودری ( تهیه قطعات فلزی با استفاده از پودر آنها)، شکل دادن ( نورد، آهنگری، پرس کاری و کشیدن) جوشکاری و ماشین کاری (شکل دادن مواد توسط تراش و برش) است .همچنین درمتالورژی صنعتی خواص و مشخصات فیزیکی،ساختاری ومکانیکی موادبررسی می شود.
در مورد زمینه های کاربردی جدید می توان گفت رشته متالورژی صنعتی علاوه بر کاربردهای متداول که در صنایع گوناگون دارد در جهت طراحی و تولید مواد پیشرفته به سرعت در جهان پیشرفت کرده و در حال توسعه می باشد. درسالهای اخیررشته هایی مانند مواد زیستی و نانوتکنولوژی مورد توجه بسیاری از محافل علمی و تحقیقاتی و صنعتی جهان قرار گرفته است و رشته متالورژی صنعتی می تواند نقش اساسی در جهت اینگونه مواد پیشرفته ایفا نماید. دراین راستا در ایران و بخصوص دردانشگاه علم و صنعت ایران طی سالهای اخیر تحقیقات علمی گسترده ای صورت گرفته است دانشکده مهندسی مواد و متالورژی این دانشگاه به عنوان قطب علمی مواد پیشرفته کشور شناخته می شود: زمینه اشتغال در بخش دولتی، شرکت ها کارخانجات بزرگ نظیر تولید فولاد، ذوب آهن، صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، صنایع نظامی و ... و در بخش خصوصی، اکثر کارخانجات تولید قطعات صنعتی، بخصوص درصنایع خودروسازی، ساختمان سازی، معادن و صنعت سیمان می تواند زمینه جذب دانش آموختگان رشته متالورژی صنعتی را فراهم آورد هرفرد متخصص با جدیت و اعتماد به نفس و پشتکار می تواند بازار کارمناسبی برای خود ایجاد کند. امکان ادامه تحصیل در گرایش متالوژی صنعتی تا سطح دکترا در ایران وجود دارد. فارغ التحصیلان متالورژی صنعتی نیز می توانند درصنایع فولادسازی، صنایع دفاع، هواپیماسازی، کشتی سازی، تراکتورسازی، خودروسازی و ساخت قطعات مختلف وسایل خانگی از جمله : یخچال، کولر، ماشین لباسشویی،تلویزیون و ضبط صوت فعالیت می نمایند.
4 ... ، 3 ...، 1 ...، صفر، آتش! و ناگهان یک سفینه به سوی فضا پرتاب می شود این تنها ظاهر قضیه است. اما در حقیقت یک برنامه فضایی نیاز به مقدمات بسیار و توجه به مسائل علمی مختلف دارد تا به خوبی و با ایمنی کامل انجام شود. یکی از مسائل حفظ بدنه سفینه از گرمای شدید ناشی از ورود به جو زمین است که این مشکل به یاری مواد سرامیکی حل شده است. موادی که به صورت کاشی در سطح داخلی سفینه نصب شده یا درساخت دماغه موشک ها مورد استفاده قرار می گیرد و سفینه را از گرمای زیاد محافظت می کند. صحبت از مواد سرامیکی است که شما را به یاد سفال و یا شیشه می اندازد که شکننده است اما امروزه سرامیک را هنر ساخت ظروف سرامیکی و سفالینه ها نمی دانیم بلکه آن را به صورت علمی وسیعتر از ساخت اینگونه وسایل تعریف می کنیم. واژه سرامیک از کلمه یونانی « کراموس» گرفته شده است به معنای « سفالینه» یا شی پخته شده است چرا که منشاء پیدایش این علم سفالینه ها هستند. بشر اولیه آنها را از گل رس می ساخت و هنوز نیز استفاده ازساخته های سفالی در جوامع مختلف رونق دارد. بطور کلی هنر و علم ساختن و به کار بردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیل دهنده اصلی و عمده آنها مواد غیرآلی و غیرفلزی است یعنی علم سرامیک علاوه بر سفالینه ها شامل انواع چینی ها، دیرگدازه ها فرآورده های رسی ساختمانی، مواد ساینده، لعاب های چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیسی غیرفلزی، تک بلورها ی مصنوعی و محصولات پیچیده تر دیگری می شود.
کلاً سرامیک ها به دو دسته تقسیم می شوند
الف ـ سرامیک های سنتی که اساساً مواد اولیه آنها را سیلیکات ها تشکیل می دهند و شامل انواع محصولات رسی، سیمان، شیشه های سیلیکاتی و چنینی ها می شود.
ب- سرامیک های نوین که برای جوابگویی به نیازهای مخصوص مانند مقاومت حرارتی بیشتر خواص مکانیکی بهتر، خواص الکتریکی ویژه مقاومت شیمیایی افزونتر بوجود آمده اند.
دانشجویان این رشته علاوه برپایه های علمی ومهندسی لازم، فرایندهای ساخت سرامیک را از مواد اولیه و آماه سازی آن کنترل کیفی محصولات ساخته شده را نیز فرا می گیرند.
درسالهای اخیررشته هایی، مانند مواد زیستی و نانوتکنولوژی مورد توجه بسیاری از محافل علمی و جهان قرارگرفته است که رشته سرامیک با دو شاخه « بایوسرامیک» و « نانوسرامیک» در این رشته مطرح می باشد. از نظر بازار کار با توجه با اینکه این صنعت در ایران از رشد بسیار خوبی برخوردرا بوده و هست بازار کار مناسبی را برای فارغ التحصیلان آن می توان متصور شد. این گرایش با رشته های فیزیک و شیمی ارتباط نزدیکی دارد. دانش آموزانی که علاقه مند به درک بیشتر و عمیق تر علل پدیده های رفتاری مواد مختلف و یافتن کاربردهای نوین و طراحی مواد جدید متناسب با نیازهای روزافزون بشری می باشند و به طور کلی علاه بر داشتن علایق مهندسی خرد را به علوم نیز نزدیک حس می کنند می توانند در این رشته موفق باشند
حدود 6000 سال پیش زمانی که بشر فلز را شناخت متالورژی به عنوان یک هنر، پا به عرصه وجود گذاشت در آن زمان انسان به جدا کرن ذرات طلا از شن و ماسه بستر رودخانه ها، ذوب فلزات مختلف و شکل دادن آنها اولین گامها را به سوی عصر فلزات برداشت و سپس با تولید مفرغ ( برنز) و ساختن ابزاری مثل: خنجرها، سرنیزه ها و دهنه اسب از این ماده وارد عصر مفرغ شد وبالاخره با استخراج آهن و ورود به عصر آهن، تمدن بشری به پیشرفت قابل ملاحظه ای دست یافت. این رشته به عنوان یک رشته مستقل قدمتی حدود 70 سال دارد و در ایران نیز از حدود چهل ( 40 سال) قبل در دانشگاه های مهندسی ارائه می گردد. آنچه گفته شد تاریخچه متالورژی به عنوان یک هنر یا فن بود اما متالورژی به عنوان یک علم، دانش نسبتاً جوانی است که تنها صد سال از عمر آن می گذرد 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.
معرفی رشته:
مهندسی مواد به عنوان مادر رشته های مهندسی مطرح است، به جرأت می توان گفت اکثر قریب به اتفاق مصنوعات بشری که در اطراف خود می بینیم حاصل تلاش مهندسین مواد است. قسمت های مختلف لوازم و وسایلی که در اطراف ما می باشد از اتومبیل، قطار، هواپیما و ... ، تمام قسمت های بکار رفته در اسکلت ساختمان ها، تمام مواد اولیه سیم کشی، لوله کشی آب و ... از موادی تهیه شده اند که نتیجه سالها تلاش و تحقیق مهندسان این رشته می باشد. تحولات علم وصنعت مدیون تلاش و پیشرفت در این رشته مهندسی است. برای مثال صنایعی چون هوافضا اپتیک، الکترونیک، کامپیوتر و ... بدون پیشرفت در این رشته امکان ندارد. بنابراین در طراحی و ساخت در کنار مهندسین برق، مکانیک، شیمی،عمران و صنایع حضور مهندسین مواد الزامی و غیرقابل اجتناب است در حال حاضر مهندسی مواد در مقطع کارشناسی شامل سه گرایش زیر می باشد:
1- متالورژی استخراجی 2- متالورژی صنعتی 3- سرامیک
1-گرایش متالورژی استخراجی
متالورژی یعنی شکل دادن جدید فلزات و تولید فلزات. دانشمندان مواد صنعتی را به سه گروه عمده: فلزات، پلاستیک ها و سرامیک ها تقسیم بندی کرده اند و فلزات را به عنوان بزرگ ترین گروه مواد صنعتی معرفی می کنند. در این میان علم متالورژی در برگیرنده هر کاری است که روی فلزات و سنگ های معدنی آنها انجام می شود یعنی متالورژی استخراجی هیچگونه بحثی راجع به چگونگی استخراج مواد معدنی از معدن صورت نمی گیرد که آن مربوط به مهندسین معدن است در واقع از هنگامی که مواد استخراج شده از معدن تحویل کارخانجات تولید فلزات می شود شروع و تا مرحله تهیه شمش ادامه دارد به عبارتی متالورژی استخراجی حد فاصل بین مهندس معدن و شاخه صنعتی متالورژی است. متالورژی استخراجی شامل جدا کردن فلزات از سنگ معدن و تصفیه آنها ( تولید فلزات)، شناخت انواع کوره ها، سوخت ها و فعل و انفعالات شیمیایی، پوشش دادن سطح فلزات با لایه ای از دیگر فلزات و روشهای کم کردن میزان خوردگی فلزات می شود .متالورژی در قسمت سنگها عمده فعالیتش شکل دادن بسیار زیبا به سنگها می شود که از راه خرد کردن ـ شکستن ـ تغلیظ سنگ معدن و با استفاده از روشهای مغناطیسی و شناورسازی و عملیات ذوب و پالایش سنگها را به شکل متفاوت وارد بازار می کنند. فارغ التحصیلان در این رشته علاوه بر کار و فعالیت درکارخانجات تولید فلزات می توانند در مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاه های مرتبط با استخراج فلزات و به طور کلی مهندسی متالورژی فعالیت کنند. همچنین می توانند در صنایع نفت، پالایش و همچنین صنایع آهنی و غیر آهنی مانند: ذوب آهن اصفهان، مجتمع مس سرچشمه، و آلومینیم اراک فعالیت کنند و نیز می توانند در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترا تحصیلات خود را در ایران و خارج از کشورادامه دهند.
2- گرایش متالورژی صنعتی
علم متالورژی دربرگیرنده هر کاری است که روی فلزات و سنگ معدن های آنها انجام می شود یعنی متالورژی استخراجی با تهیه فلزات از سنگ معدن اولین قدمها را برمی دارد. سپس متالورژی صنعتی محصول فلزی قابل مصرف را تولید می کند به عبارتی متالورژی استخراجی حد فاصل بین مهندسی معدن و شاخه صنعتی متالورژی است چرا که تمامی موادی که ما از آنها استفاده می کنیم به صورت توده ای سنگی که دارای ناخالصی های زیادی هستند ( عیارشان پایین است) در معادن قرار دارند که بعد از کشف و استخراج به یاری تکنولوژی متالورژی استخراجی مراحلی را طی می کنند تا قابل مصرف گردند و سپس به یاری دانش نظری و عملی متالورژی صنعتی محصول فلزی قابل مصرف به طور مستقیم یاغیر مستقیم تولید گردد.
متالورژی صنعتی عبارت است از روشهای مختلف تولید مصنوعات فلزی که مهمترین این روشها:
متالورژی پودری ( تهیه قطعات فلزی با استفاده از پودر آنها)، شکل دادن ( نورد، آهنگری، پرس کاری و کشیدن) جوشکاری و ماشین کاری (شکل دادن مواد توسط تراش و برش) است .همچنین درمتالورژی صنعتی خواص و مشخصات فیزیکی،ساختاری ومکانیکی موادبررسی می شود.
در مورد زمینه های کاربردی جدید می توان گفت رشته متالورژی صنعتی علاوه بر کاربردهای متداول که در صنایع گوناگون دارد در جهت طراحی و تولید مواد پیشرفته به سرعت در جهان پیشرفت کرده و در حال توسعه می باشد. درسالهای اخیررشته هایی مانند مواد زیستی و نانوتکنولوژی مورد توجه بسیاری از محافل علمی و تحقیقاتی و صنعتی جهان قرار گرفته است و رشته متالورژی صنعتی می تواند نقش اساسی در جهت اینگونه مواد پیشرفته ایفا نماید. دراین راستا در ایران و بخصوص دردانشگاه علم و صنعت ایران طی سالهای اخیر تحقیقات علمی گسترده ای صورت گرفته است دانشکده مهندسی مواد و متالورژی این دانشگاه به عنوان قطب علمی مواد پیشرفته کشور شناخته می شود: زمینه اشتغال در بخش دولتی، شرکت ها کارخانجات بزرگ نظیر تولید فولاد، ذوب آهن، صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، صنایع نظامی و ... و در بخش خصوصی، اکثر کارخانجات تولید قطعات صنعتی، بخصوص درصنایع خودروسازی، ساختمان سازی، معادن و صنعت سیمان می تواند زمینه جذب دانش آموختگان رشته متالورژی صنعتی را فراهم آورد هرفرد متخصص با جدیت و اعتماد به نفس و پشتکار می تواند بازار کارمناسبی برای خود ایجاد کند. امکان ادامه تحصیل در گرایش متالوژی صنعتی تا سطح دکترا در ایران وجود دارد. فارغ التحصیلان متالورژی صنعتی نیز می توانند درصنایع فولادسازی، صنایع دفاع، هواپیماسازی، کشتی سازی، تراکتورسازی، خودروسازی و ساخت قطعات مختلف وسایل خانگی از جمله : یخچال، کولر، ماشین لباسشویی،تلویزیون و ضبط صوت فعالیت می نمایند.
3- گرایش سرامیک:
4 ... ، 3 ...، 1 ...، صفر، آتش! و ناگهان یک سفینه به سوی فضا پرتاب می شود این تنها ظاهر قضیه است. اما در حقیقت یک برنامه فضایی نیاز به مقدمات بسیار و توجه به مسائل علمی مختلف دارد تا به خوبی و با ایمنی کامل انجام شود. یکی از مسائل حفظ بدنه سفینه از گرمای شدید ناشی از ورود به جو زمین است که این مشکل به یاری مواد سرامیکی حل شده است. موادی که به صورت کاشی در سطح داخلی سفینه نصب شده یا درساخت دماغه موشک ها مورد استفاده قرار می گیرد و سفینه را از گرمای زیاد محافظت می کند. صحبت از مواد سرامیکی است که شما را به یاد سفال و یا شیشه می اندازد که شکننده است اما امروزه سرامیک را هنر ساخت ظروف سرامیکی و سفالینه ها نمی دانیم بلکه آن را به صورت علمی وسیعتر از ساخت اینگونه وسایل تعریف می کنیم. واژه سرامیک از کلمه یونانی « کراموس» گرفته شده است به معنای « سفالینه» یا شی پخته شده است چرا که منشاء پیدایش این علم سفالینه ها هستند. بشر اولیه آنها را از گل رس می ساخت و هنوز نیز استفاده ازساخته های سفالی در جوامع مختلف رونق دارد. بطور کلی هنر و علم ساختن و به کار بردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیل دهنده اصلی و عمده آنها مواد غیرآلی و غیرفلزی است یعنی علم سرامیک علاوه بر سفالینه ها شامل انواع چینی ها، دیرگدازه ها فرآورده های رسی ساختمانی، مواد ساینده، لعاب های چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیسی غیرفلزی، تک بلورها ی مصنوعی و محصولات پیچیده تر دیگری می شود.
کلاً سرامیک ها به دو دسته تقسیم می شوند
الف ـ سرامیک های سنتی که اساساً مواد اولیه آنها را سیلیکات ها تشکیل می دهند و شامل انواع محصولات رسی، سیمان، شیشه های سیلیکاتی و چنینی ها می شود.
ب- سرامیک های نوین که برای جوابگویی به نیازهای مخصوص مانند مقاومت حرارتی بیشتر خواص مکانیکی بهتر، خواص الکتریکی ویژه مقاومت شیمیایی افزونتر بوجود آمده اند.
دانشجویان این رشته علاوه برپایه های علمی ومهندسی لازم، فرایندهای ساخت سرامیک را از مواد اولیه و آماه سازی آن کنترل کیفی محصولات ساخته شده را نیز فرا می گیرند.
درسالهای اخیررشته هایی، مانند مواد زیستی و نانوتکنولوژی مورد توجه بسیاری از محافل علمی و جهان قرارگرفته است که رشته سرامیک با دو شاخه « بایوسرامیک» و « نانوسرامیک» در این رشته مطرح می باشد. از نظر بازار کار با توجه با اینکه این صنعت در ایران از رشد بسیار خوبی برخوردرا بوده و هست بازار کار مناسبی را برای فارغ التحصیلان آن می توان متصور شد. این گرایش با رشته های فیزیک و شیمی ارتباط نزدیکی دارد. دانش آموزانی که علاقه مند به درک بیشتر و عمیق تر علل پدیده های رفتاری مواد مختلف و یافتن کاربردهای نوین و طراحی مواد جدید متناسب با نیازهای روزافزون بشری می باشند و به طور کلی علاه بر داشتن علایق مهندسی خرد را به علوم نیز نزدیک حس می کنند می توانند در این رشته موفق باشند
آخرین ویرایش: