رشته مهندسی مواد و گرایش های آن
رشته مهندسی مواد در ایران از لحاظ آموزش با سایر کشورها بسیار متفاوت است. واحدهای آموزشی، گرایش ها، میزان شناخته بودن در جامعه علی الخصوص فعالان صنعتی نسبت به فارغ التحصیلان این رشته، با آنجه در سایر کشورهای پیشرفته وجود دارد فرسنگ ها فاصله است، که دلیل آنرا می توان در تازه کار بودن رشته مهندسی مواد در علوم دانشگاهی ایران (نسبت به سایر رشته های مهندسی ) جست.
علم و مهندسی مواد چیست؟
بهتر است اینطور بگوییم: مطالعه همه چیز! همه آن چیزی که هر روز می بینید! کفش های که می پوشید، ظرف هایی که در آن غذا می خورید، سی دی هایی که به آن ها گوش می دهید، تلفن همراهی که استفاده می کنید، اتومبیلی که آنرا می رانید، همه از مواد مختلف ساخته شده اند.
درک اینکه مواد چگونه کنار هم قرار بگیرند، چگونه استفاده شوند، چگونه تغییر می کنند و چگونه می توانند اشیاء و چیزهای شگفت انگیز بسازند یا حتی کاملاً یک ماده جدید ساخته شود اینها آن چیزهاییست که علم مواد درگیر آنهاست.
نمودار زیر مشخص کننده ارتباط بین علوم پایه با علم و مهندسی مواد است:
گرایش های مهندسی مواد
مقطع کارشناسی
هرچند که در حال حاضر وزارت علوم و فناوری سیاست یکپارچه سازی و از بین بردن گرایش های مهندسی مواد در مقطع کارشناسی دارد اما هنوز در برخی دانشگاه ها این گرایش بندی وجود دارد که معرفی آن خالی از لطف نیست :
- متالورژی صنعتی : گرایش “متالورژی” به دو شاخه متالورژی صنعتی و متالورژی استخراجی تقسیم بندی می شود که با توجه به گستردگی این رشته از هم تفکیک شده اند. متالورژی صنعتی یک شاخه از مهندسی مواد است که رفتار فیزیکی و شیمیای عناصر فلزی، ترکیبات بین فلزی آنها، و مخلوط آنها که آلیاژ نامیده می شود را مورد بررسی قرار می دهد. متالورژی صنعتی فن و تکنولوژی فلزات است : راهی که در آن علم فلزات به کاربرد عملی تبدیل می شود. متالورژی با “مهارت کار با فلزات” تفاوت دارد.
- متالورژی استخراجی : فرآیندهای مختلفی که برای استخراج فلزات از سنگ های معدنی آن صورت می گیرد را متالورژی استخراجی می شناسند. جداسازی فلزات از سنگ معدن و تصفیه آنها، شناخت انواع کوره ها، سوخت ها و فعل و انفعالات شیمیانی آنها توضیح بهتر این گرایش است. متالورژی استخراجی با رشته مهندسی معدن بسیار متفاوت است و نباید هر دوی آنها را مشابه دانست!
- سرامیک : مهندسی و علم سرامیک مطالعه ی مواد غیرآلی و غیر فلزی است. مهندسی سرامیک مطالعه ی تمام مواد سرامیکی، فرآیند های ساخت، خواص، کاربرد ها و غیره را پوشش می دهد.
مقطع کارشناسی ارشد
- شناسایی و انتخاب مواد مهندسی : این گرایش را می توان گرایش اصلی مهندسی مواد در مقطع ارشد نامید. شناسایی و انتخاب مواد مهندسی دروس اصلی مهندسی مواد را شامل می شود. دانشجویان در این گرایش با کلیت هر کدام از سایر گرایش ها آشنا شده و نگرشی دقیق تر به روش های آزمایشگاهی انتخاب و آنالیز مواد پیدا می کنند. به همین دلیل فارغ التحصیلان این رشته توانایی های عمومی تری نسبت به سایر گرایش ها که تخصصی هستند دارند. هدف از تحصیل دانشجو در این گرایش : شناخت کلی از مواد مختلف و خواص و کاربرد آنها، توانایی آنالیز مواد، توانایی طراحی روش ساخت مواد مختلف در هر کاربرد، آنالیز مکانیزم های تحلیل و تخریب مواد، و ارائه راهکارهای بهبود مواد ،
- جوشکاری : دانشجویان تحصیلات تکمیلی در گرایش جوشکاری، استانداردها و کدهای جوشکاری، متالورژی جوش و فرایندهای جوشکاری را مطالعه می کنند. همچنین روشهای اتصال دهی مواد و مدلسازی آنها را نیز مورد بررسی قرار می دهند. مدرک کارشناسی ارشد مهندسی جوش، فارغ التحصیلان را برای حرفه های تحقیق، آموزش یا تولید آماده می‌کند. آشنایی بیشتر با گرایش جوشکاری در این.
- خوردگی : پدیده خوردگی یک زیان اقتصادی عظیم برای همه کشورهای صنعتی به شمار می شود. نقش مهندس خوردگی آن است که با توجه به محیط و شرایط کاری مورد نظر، ماده ای را انتخاب کند که در برابر خوردگی مقاوم بوده و یا اینکه سرعت خوردگی را در آن ماده تا حد قابل قبولی کاهش دهد.وظیفه اصلی یک مهندس خوردگی کنترل شرایط در محیط های مختلف برای جلوگیری از وقوع خوردگی بخصوص در قطعات حساس است.
- ریخته گری : ریخته گری جزو صنایع مادر هر کشوری است. این گرایش را می توان صنعتی ترین گرایش مهندسی مواد معرفی کرد. دانشجویان در این گرایش با طراحی سیستم ریخته گری، مفاهیم و تکنیک های پیشرفته ریخته گری و علوم به روز آن آشنا می شوند تا صنعت سنتی کشور را به سمت پیشرفت های ریخته گری دنیا سوق دهند.
- استخراج فلزات : متالورژی استخراجی جاییست مابین رسوبات معدنی فلزات و فلزات به صورت آماده برای استفاده در صنعت. به عبارت دیگر متالورژی استخراجی به فرایندهای مختلفی اشاره دارد که برای جدا کردن فلزات با ارزش از سنگ معدن آنها استفاده می شوند. دانشجویان در این گرایش با روش های خالص سازی فلزات و تکنیک های آن آشنا می شوند.
- بیو مواد : دانشجویان گرایش بیو مواد با بکارگیری صحیح این مواد در بدن انسان و در تجهیزات پزشکی آشنا می‌گردند. به علاوه آنان با زمینه های طراحی و ساخت تجهیزات پزشکی و طراحی و ساخت اعضای مصنوعی انسان آشنا می شوند.
- نانو مواد : نانو فناوری با مهندسی مواد ارتباط داشته و باعث به وجود آمدن زمینه های تحقیقاتی جدیدی به نام نانو مواد در این رشته شده است. ساختار مواد در ابعاد میکرومتر و نانومتر، در مهندسی مواد مطالعه می شوند.
- شکل دادن فلزات : شکل دهی فلزات با روش های تغییر شکل فلزات شکل پذیر برای تبدیل ماده خام اولیه (شمش، نبشی، ورق و …) به محصول نهایی سر و کار دارد. این گرایش نزدیک ترین گرایش به مهندسی مکانیک است. دانشجویان این گرایش با روش های شکل پذیری فلزات، تحلیل رفتار فلزات هنگام شکل پذیری و بهبود خواص مکانیکی فلزات آشنا می شوند.
- مواد مرکب: مواد مرکب (همان گونه که از نام آن پیداست) از ترکیب دو یا چند ماده تشکیل می شود. با این هدف که خواص ماده نهایی نسبت به اجزای اولیه بهبود پیدا کند. دانشجویان این گرایش با خواص مواد مرکب و اجزای آن ها، مکانیک محیط های پیوسته و محاسبات مربوطه در جهت ساخت کامپوزیتی آشنا می شوند.