رشته مهندسی مواد
رشته مهندسی مواد از جمله رشته‌های گروه ریاضی و فیزیک می‌باشد. که نیاز به پایه ی قوی و همین‌طور ارتباطی تنگاتنگ و وسیع بین دروس ریاضی، فیزیک و شیمی دارد.
علاقه‌مندان به ساخت و تولید مواد جدید، امور محاسباتی و آزمایشگاهی، کشف خواص جدید مواد از داوطلبین ورود به این رشته هستند.
گرایش‌های کارشناسی رشته مهندسی مواد
رشته مهندسی مواد در مقطع کارشناسی به دو گرایش متالوژی صنعتی و متالوژی استخراجی تقسیم می‌شوند.
متالوژی استخراجی
حتماً فکر می‌کنید که مهندسین این رشته باید در استخراج مواد تبحر داشته باشند درصورتی‌که اهمیت این رشته در جای دیگری نمایش داده می‌شود.
پس از استخراج فلزات آنها با ناخالصی‌های زیادی به دست می‌آیند. در اینجا مهندسین متالوژی استخراجی دست‌به‌کار شده و با سه روش اصلی یعنی:
هیدرومتالورژی، پیرومتالورژی، الکترومتالورژی
فلزات به‌خصوص باارزش را از کانه‌های آن جدا می‌کنند.
هیدرومتالوژی (تر):
این منابع شامل سنگ‌های معدن، مواد بازیافت شده، کنسانتره‌ها و ضایعات هستند که با استفاده از روش‌های شیمیایی به مواد مفید تبدیل می‌شوند. این امر یک فرایند استخراجی است که با استفاده از روش‌هایی تخصصی و محلول‌ها، فلزات را از سنگ‌های معدنی و یا منابع دیگر استخراج می‌کند. هیدرومتالوژی خود شامل سه مرحله است.
لیچینگ: این امر شامل روش‌هایی می‌باشد که با کمک محلول‌هایی فلزات درون سنگ‌های معدنی را بیرون می‌کشد. عمدتاً اسیدسولفوریک رقیق و هیدروکسید سدیم از محلول‌هایی هستند که برای لیچینگ استفاده می‌شوند. در ادامه هنگامی‌که روش پیرومتالوژی را بخوانید متوجه می‌شوید که لیچینگ در مقایسه با پیرومتالوژی آسان‌تر صورت می‌گیرد و به دلیل تولید کمتر گاز مضر خطرات کمتری دارد.
جداسازی ناخالصی‌ها: بعد از عملیات لیچینگ باید غلظت یون‌های فلزی آن برای استخراج به یک حد نرمال و استاندارد برسند و همچنین گاهی در محلول یون‌ها ناخالصی وجود دارد که باید از محلول جدا شوند
استخراج فلز: در مرحله آخر که استخراج فلز می‌باشد فلز از محلول استخراج می‌شود.
پیرومتالوژی (خشک):
استخراج و تصفیه فلزات با کمک روش‌هایی که با حرارت، ذوب و احیا سروکار دارند را پیرومتالوژی می‌نامند. حدود ۹۰٪ مس تولید شده در دنیا از کانه‌های سولفوری از روش پیرومتالوژی حاصل می‌شود. روش‌های پیرومتالوژی عبارت‌اند از:
کلسینه کردن: به تجزیه حرارتی یک ماده کلسیناسیون می‌گویند. فرایند کلسیناسیون در انواع کوره‌ها از جمله کوره‌های دوار، کوره‌های استوانه‌ای و کوره‌هایی با بستر مایع انجام می‌شود.
شعله پزی: این فرایند شامل یک واکنش حرارتی گاز – جامد است. معمول‌ترین نمونه از فرایند شعله پزی عبارت است از اکسیداسیون سولفید سنگ‌های فلزی.
ذوب کردن: این مرحله یک واکنش حرارتی است که حداقل یکی از مواد در حالت مذاب قرار داشته باشد. به طور معمول ذوب کردن در دمایی بالاتر از نقطه ذوب فلز صورت می‌گیرد ولی در برخی فرایندها مقداری متفاوت است.
پالایش: جداکردن ناخالصی از مواد به کمک فرایند حرارتی است. بنا به دلایلی برخی از فرایندهای پالایش پیرومتالوژیکی به‌عنوان فرایند پالایش با آتش شناخته می‌شود.
الکترومتالوژی:
با کمک جریان الکتریکی برای رسوب الکترولیتی و یا به‌عنوان منبع حرارت به کار برده می‌شوند
متالوژی صنعتی
متالورژی صنعتی شامل روش‌های مختلف تولید مصنوعات فلزی که از مهم‌ترین آنها می‌توان به شکل‌دادن، جوشکاری، متالوژی پودری و ماشین‌کاری می‌باشد.
با ورود به این گرایش می‌توانید به طراحی و تولید آلیاژها صنعتی بپردازید.
از این آلیاژها در صنایع گوناگونی استفاده می‌شود به طور مثال، فولادها و چدن‌های آلومینیومی، صنایع خودروسازی، هوافضا، پتروشیمی، سازه‌های فضایی، حمل‌ونقل، صنایع نظامی و همچنین در زمینه پیشرفت و توسعه مواد می‌توان به مواد مرکب پایه فلزی (کامپوزیت) ، آلیاژهای جایگزین بدن انسان و… اشاره کرد
گرایش‌های کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد
شناسائی و انتخاب مواد مهندسی:
جامع‌ترین گرایش که برای ادامه تحصیل که بیش از دیگر گرایش‌ها امکان انتخاب مسیرهای پژوهشی وجود دارد. هنگامی‌که شما در تحقیقات دانشگاهی و علمی برای دستگاه‌ها و مواد خود نیاز به انتخاب و یا شناسایی داشته باشید و یا در هرگونه شغلی از جمله واردات تولید و فروش صنایع مختلف با این گرایش سروکار خواهید داشت.
جوشکاری:
یکی از انواع روش‌ها اتصال جوشکاری است. جوشکاری یکی از روش‌های تولید است که و هدف آن اتصال دائمی مواد مهندسی به یکدیگر است. جدول زیر مهم‌ترین روش‌های جوشکاری را در صنایع مختلف نشان می‌دهد.
| روش‌های حالت جامد | روش های ذوبی |
| جوشکاری اصطکاکی | جوشکاری قوسی فلز پوشش دار |
| جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی | جوشکاری قوسی تنگستن-گاز |
| جوشکاری نوردی | جوشکاری قوسی فلز-گاز |
| جوشکاری نفوذی | جوشکاری قوسی زیر پودری |
| جوشکاری انفجاری | جوشکاری مقاومتی |
| جوشکاری لیزر | |
| جوشکاری پرتو الکترونی | |
| جوشکاری قوسی پلاسما | |
| جوشکاری قوسی تو پودری |
جوشکاری انفجاری جوشکاری مقاومتی
و همچنین به آموزش انواع روش‌های جوشکاری، اتصالی، فلزات، پلیمرها، کامپوزیت‌ها، سرامیک‌ها و … می‌پردازد.
خوردگی و حفاظت از مواد:
علمی فنی و کاربردی است برای کاهش خسارت و یا جلوگیری از پدیده خوردگی با کمک روش‌های مقرون‌به‌صرفه می‌باشد.
آموزش شناخت و دلایل تخریب قطعات در محیط‌های خورنده و همچنین آموزش روش‌های محافظت از قطعات و محاسبات مربوط به آن و همین‌طور یک مهندس خوردگی باید روش‌های مقابله و انواع محیط‌های خوردگی را در جهت کاهش سرعت خوردگی بشناسد.
نانومواد:
شناسایی ساختارهای بسیار ریز در مقیاس نانو و همچنین ساخت قطعات در این مقیاس که بسیار کاربردی در صنایعی چون دارو، غذا، خودروسازی، پوشاک و … می‌باشد. با به‌کارگیری نانوفناوری می‌توان این روش‌ها را بهبود بخشید و یا روش‌های کاراتر و حتی مواد و ساختارهای جدیدی با خواص بهتر طراحی و تولید نمود.
سرامیک: پیش از استفاده از فلزات از گل رس به دلیل شکل‌گیری عالی و فراوانی با آب و دمای نسبتاً پایین پخت تولید می‌شد. مواد سرامیکی دارای خواص متفاوتی هستند که در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرند.
مهندسی سرامیک
مهندسی سرامیک از جمله گرایش‌ها رشته مهندسی مواد است که نسبت به دیگر گرایش‌ها که کمی زمخت جلوه می‌کنند لطیف‌تر به نظر می‌رسد. این رشته به ساخت قطعات از مواد غیرفلزی و غیرآلی می‌پردازد. در گرایش سرامیک شما خواهید آموخت که سرامیک تنها در موارد سنتی استفاده نمی‌شود بلکه در صنعت‌های گوناگون کاربرد زیادی دارد مانند رآکتورهای هسته‌ای، بخش‌های اصلی موشک و… و همچنین تولید و توسعه قطعات سرامیکی با خواص موردنیاز، و همین‌طور ساخت قطعات سرامیکی مقاوم در محیط‌های شیمیایی و خورنده
شکل‌دادن تحت شرایط فشار
شکل‌دادن تحت شرایط کشش
شکل‌دادن تحت شرایط ترکیبی فشار و کشش
شکل‌دادن با خمکاری
شکل‌دادن تحت شرایط برشی
به طور خلاصه
ریخته‌گری: از قدیمی‌ترین روش‌های شکل‌دهی به فلزات می‌توان به ریخته‌گری اشاره کرد.
بررسی روش‌های ذوب ریزی و ریخته‌گری و همین‌طور تولید قطعات تزئینی، قطعات پیچیده و قطعات بسیار ریز و بسیار درشت. ریخته‌گری را می‌توان به دودسته مدرن و سنتی دسته‌بندی کرد. امروزه پذیرش دانشگاه‌ها در گرایش ریخته‌گری بسیار محدود است که همین امر تأثیر بسیاری در فرصت‌های شغلی داشته و آن را افزایش داده است.
استخراج فلزات: به‌طورکلی می‌توان گفت که علم متالوژی هر کاری را که روی فلزات و سنگ معدن آنها صورت می‌گیرد را در بردارد که استخراج فلزات اولین گام در این مسیر می‌باشد. مهندس مواد در این گرایش باید با انجام فعالیت‌هایی چون خرد کردن سنگ معدن، تغلیظ سنگ معدن، شناورسازی و عملیات ذوب و پالایش، عیار سنگ را بالا ببرد و همانند شمش خالی از هر ناخالصی آن را تحویل صنعت دهد.
اصول آماده‌سازی مواد استخراج شده، تبدیل مواد خام به مواد مفید و کاربردی، ساخت آلیاژهای موردنیاز و بررسی امکان بازیافت مواد باقی‌مانده فر آیند استخراج.
شکل‌دادن فلزات: شکل‌دهی فلزات فرایندی است برای ساخت قطعات فلزی به‌وسیله تغییر شکل مکانیکی، یعنی بدون آن که موادی را حذف و یا اضافه کنیم و یا وزن آن به هر دلیلی تغییر یابد و به‌طورکلی شکل‌دادن فلزات را به پنج روش پایه تقسیم می‌کنند.
آشنایی با ساخت نوعی قطعات آهنگری، کشش سیم، ماشین‌کاری، اکستروژن و به‌کارگیری پارامترهای مهم مؤثر بر قطعه و خواص ماده
مهندسی پزشکی بیومتریال: در این رشته به طور معمول به روی تهیه مواد گوناگون طبیعی و مصنوعی، طراحی روش‌های ساخت، قالب‌گیری، در نهایت اصلاح مواد برای استفاده در صنعت پزشکی یعنی
تولید و توسعه مواد موردنیاز برای به‌کارگیری اعضای مصنوعی اندام‌های داخلی با تشخیص بافت صحیح و همین‌طور شناسایی و مقاوم‌سازی آلیاژها مناسب با اعضا و اندام‌های داخلی بدن انسان
دروس دانشگاهی رشته مهندسی مواد
کریستالوگرافی
شیمی و فیزیک
خواص مکانیکی 1 و 2
ترمودینامیک مواد
خواص فیزیکی 1 و 2
عملیات حرارتی
انجماد
شکل‌دهی فلزات
دانشگاه‌های معتبر
صنعتی شریف
تهران
امیرکبیر
علم و صنعت
خواجه‌نصیرالدین طوسی
بازار کار
با توجه به پیشینه طولانی این رشته در ایران و جهان همواره به متخصصین این رشته در تمامی عرصه‌ها احتیاج پیدا می‌شود.
و همچنین مانند دیگر رشته کار در بخش‌های خصوصی و دولتی نیز برای این رشته نیز فراهم می‌باشد
ادامه تحصیل در خارج
کشورهایی چون کانادا، سوئد، سوئیس، انگلیس، استرالیا، آلمان، ژاپن، کره جنوبی، چین، سنگاپور و امریکا میزبان‌های خوبی برای علاقه‌مندان این رشته برای ادامه تحصیل می‌باشد پروژه‌ها در این کشورها پشتیبانی خوبی شده و همین‌طور بخشی از هزینه‌های پروژه، تحصیل، زندگی روزمره و همچنین سکونت توسط میزبان‌های پروژه یا به عبارتی صنایع موردنظر پرداخت می‌شود.
درآمد
بر اساس آخرین آمار حقوق مهندس مواد به‌عنوان کارشناس در امور مختلف متوسط ماهانه بین ۱۰۰۰۰۰۰ تومان تا ۴۰۰۰۰۰۰ تومان می‌باشد.
دیدگاهتان را بنویسید