بشر همواره برای رفع نیازهای خود، به ساخت ابزار آلات روی آورده است. انسانهای امروزی نیز برای آسایش بیشتر، روز به روز وسایل و تجهیزات نوینی را خلق میکنند، مانند اتومبیلهای جدید، وسایل خانگی مدرن و تجهیزات پیشرفته.
یکی از مشکلات همیشگی این پیشرفتها، عدم وجود مادهای بود که بتواند در شرایط خاصی کارایی داشته باشد، به عنوان مثال بتواند نیروی زیادی را تحمل کند، ترک نخورد، شکننده نباشد، در دمای بالا نرم نشود، ساییدگی آن در حد صفر باشد، اکسید و خورده نشود و ...
بدین دلیل، انسان همیشه به تولید مواد نوینی نیاز داشته که بتواند این خصوصیات را مرحله به مرحله افزایش دهد و شاید بتوان گفت که همواره تولید یک ماده نوین توانسته است پیشرفتهای زیادی در صنعت پدید آورد.
مهندسی و علم مواد شامل سه گروه عمده زیر است:
1- فلزات 2- پلیمرها 3- سرامیکها
با فلزات کم و بیش آشنایی داریم. پلیمرها شامل تمام موادی میشوند که از هیدروکربن ها بدست میآیند. سرامیکها نیز گروه بزرگی از مواد اکسیدی و غیر اکسیدی با خواصی نظیر سختی و مقاومت شیمیایی بالا هستند. البته امروزه گروه چهارمی از مواد در صنعت به کار گرفته میشود که تلفیقی از این سه گروه است و تحت عنوان کامپوزیتها شناخته میشود.
شایان ذکر است که دسته دوم که همان پلیمرها هستند، هم اکنون به صورت رشتهای مستقل به نام مهندسی پلیمر مطرح شدهاند و دیگر جزء زیر مجموعههای رشته مهندسی مواد محسوب نمیگردند. با اینحال تحقیقات بر روی پلیمرهای ویژه و مواد کامپوزیتی پلیمری در رشته مهندسی مواد نیز دنبال می گردد.
به طور کلی، کار یک مهندس مواد، تنظیم، ترکیب مناسب و کنترل مراحل تولید یک قطعه و کنترل کیفی آن است.
در حال حاضر در کشور دو شاخه اصلی در دوره کارشناسی وجود دارد شاخه مهندسی متالورژی و شاخه مهندسی سرامیک. که شاخه متالورژی به دو زیر شاخه صنعتی و استخراجی تفکیک شده است.
گرایش متالورژی استخراجی:
متالورژی استخراجی شامل جداکردن فلزات از سنگ معدن و تصفیه آنها (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) و یا مس سرچشمه و ... انجام میشود، عمدتاً 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.
با اینحال تفاوت دو گرایش فوق عمدتا در یک یا دو ترم تحصیلی بوده و اکثر دروس در مقطع کارشناسی به صورت مشترک می باشد.
گرایش سرامیک:
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 که سرامیک بطور کلی هنر و علم ساختن و به کاربردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیلدهنده اصلی و عمده آنها مواد غیرآلی و غیرفلزی است یعنی علم سرامیک علاوه بر سفالینهها شامل انواع چینیها، دیرگدازها، فرآوردههای رُسی ساختمانی، مواد ساینده، لعابهای چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیسی غیرفلزی، فروالکتریکها، تک بلورهای مصنوعی و محصولات پیچیدهتر دیگر میشود.
منبع: