گاهی رشته مهندسی مواد را با مهندسی شیمی اشتباه می‌گیرند. به زبان ساده، مهندسی شیمی، علم شناخت عناصر و کاربرد آن‌هاست و مهندسی مواد و متالورژی (فلز شناسی) علم شناخت فلزات، اثرات و چگونگی شکل دهی به آن‌هاست. انتخاب رشته مهندسی مواد و متالورژی به افرادی توصیه می‌شود که توامان ارتباط موثری با شیمی و فیزیک دارند.
معرفی رشته مهندسی مواد و متالورژی
مهندسی متالورژی و مواد یک دوره مهندسی کارشناسی با تخصص در علوم متالورژی و مواد است. این دوره به مدت 4 سال تحصیلی به 8 ترم تقسیم می‌شود. در این دوره دانشجویان به مطالعه و شناخت از فلزات، سنگ معدن و فرآیندهای متالورژیکی می‌پردازند مهندسی متالورژی امکان مطالعه، طراحی، اجرای و بهبود فرایندهای مربوط به تبدیل منابع معدنی و فلزات به محصولات مفید را فراهم می‌آورد. کار مهندسان متالورژی برآورده کردن نیازهای معدنی و فلزات جامعه است. این کار باید به طریقی انجام شود تا سازگار با طبیعت باشد و با استفاده از آن‌ها تولید زباله‌ها را به حداقل برسانند، بهره‌وری انرژی را به حداکثر رسانده و بازیافت را تسهیل کنند.
متالورژی دامنه‌ای از علم و مهندسی مواد است که رفتار فیزیکی و شیمیایی عناصر فلزی، ترکیبات بین فلزی و مخلوط آن‌ها را که آلیاژ نامیده می‌شوند، مطالعه می‌کند. متالورژی دانش و فن‌آوری فلزات را در بر می‌گیرد. یعنی روش استفاده از علم در تولید فلزات و مهندسی اجزای فلزی مورد استفاده در محصولات هم برای مصرف کنندگان و هم برای تولیدکنندگان. متالورژی از صنایع فلزکاری متمایز است. متال کاری به روش مشابه متکی به متالورژی است که پزشکی برای پیشرفت فنی به علم پزشکی متکی است.
سه شاخه اصلی دوره مهندسی متالورژی
یک متخصص متالورژی به‌‌عنوان یک متالورژیست شناخته می‌شود. مهندسان متالورژی فلزات را استخراج، تصفیه و بازیافت می‌کنند. آن‌ها مشکلاتی مانند کاهش خوردگی، حفظ سطح گرما و افزایش مقاومت محصول را برطرف می‌کنند. آن‌ها به توسعه یا بهبود فلزاتی که در صنایع بهداشتی، حمل و نقل، صنایع دفاعی و سرگرمی استفاده می‌شوند، کمک می‌کنند. کار یک مهندس متالورژی بر سایر رشته‌های مهندسی تأثیر می‌گذارد. آن‌ها مواد اصلی را تولید می‌کنند که می‌تواند عملکرد بسیاری از محصولات و سیستم‌ها را تقویت کند.
سه شاخه اصلی دوره مهندسی متالورژی، متالورژی فیزیکی، متالورژی استخراج و فرآوری مواد معدنی است. متالورژی فیزیکی با حل مسئله یعنی تولید آلیاژهای فلزی مورد نیاز برای انواع مختلف ساخت و ساخت سروکار دارد. متالورژی استخراجی شامل استخراج فلز از سنگ معدن است. فرآوری مواد معدنی شامل جمع آوری محصولات معدنی از پوسته زمین است. این یک رشته گسترده است که فرصت‌های زیادی را برای فارغ‌التحصیلان جوان فراهم می‌کند. مهندسان متالورژی می‌توانند در شرکت‌های استخراج فلزات و فلزات استخدام شوند. آن‌ها همچنین می‌توانند موقعیت‌های تدریس در دانشگاه‌ها و کالج‌ها را انتخاب کنند. یک مهندس متالورژی می‌تواند هر یک از مشخصات زیر را مانند محقق، متالورژیست، مهندس جوشکاری، مهندس تجهیزات گیاهان، مهندس بالستیک، مهندس برنامه‌ریزی کیفیت، مهندس ارشد فرآیند، تکنسین آزمایشگاه تحقیق و توسعه متالورژی، مهندس توسعه فروش و غیره …
دانشجویان رشته‌ی مهندسی مواد، به تحقیق درباره‌ی خواص مواد، ساختار درونی آن‌ها و واکنش‌های مواد مختلف با یکدیگر می‌پردازند. وقتی صحبت از مواد می‌شود، منظور تمامی مواد و عناصر تشکیل دهنده‌ی هستی و مصنوعات انسانی است. به‌‌عنوان مثال، فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها، نیمه هادی‌ها، کامپوزیت، بیومواد و … می‌توانند زیر مجموعه‌ی عنوان کلی مواد قرار بگیرند. مهندسان متالوژی با مطالعه و انجام تحقیق در رابطه با این مواد، سعی در ارائه‌ی ترکیبات جدید دارند.
گرایش‌های کارشناسی
در مقطع کارشناسی، این رشته دارای سه گرایش به شرح ذیل است:
متالورژی صنعتی :
مهندسی مواد و متالورژی صنعتی، رشته‌ای جذاب و کاربردی است که به مطالعه، طراحی، تولید و بهینه‌سازی مواد مختلف، با تمرکز ویژه بر فلزات، می‌پردازد. این رشته، علم و هنر تبدیل مواد خام به محصولاتی با خواص و عملکردهای منحصر به فرد را در بر می‌گیرد و نقش اساسی در پیشرفت صنایع مختلف
متالورژی استخراجی :
این مهندسان با تسلط بر دانش شیمی، فیزیک و مهندسی، روش‌های مختلفی را برای استخراج فلزات از منابع طبیعی به کار می‌گیرند و نقش اساسی در تامین مواد اولیه مورد نیاز صنایع مختلف ایفا می‌کنند.
سرامیک :
مهندسی مواد و متالورژی در سرامیک به مطالعه، طراحی، تولید و بهینه‌سازی مواد سرامیکی می‌پردازد. این رشته، علم و هنر تبدیل مواد اولیه معدنی به محصولاتی با خواص منحصر به فرد
گرایش‌های کارشناسی ارشد
در مقطع کارشناسی ارشد، این رشته دارای هفت گرایش است:
- نانومواد
- بیومواد
- استخراج فلزات
- ریخته‌گری
- خوردگی
- جوشکاری
- شناسایی و انتخاب مواد مهندسی
نرم‌افزارهای کاربردی
در مهندسی مواد شما نیاز به دانش فناوری اطلاعات و آشنایی با نرم‌افزارهای مرتبط را در حد قابل قبول دارید. به‌همین خاطر توصیه می‌شود علاوه بر گذرادن واحدهای درسی، از یادگیری نرم‌افزارها غافل نشوید. از جمله این نرم‌افزارها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- SolidCast
- Predict Corrosion
- Flow 3D Cast
- Atlas of Phase Diagram
- MAGMA
بازار کار مهندسی مواد و متالورژی
تقاضای بالا:
با توجه به ماهیت بنیادی این رشته و کاربرد مواد در صنایع مختلف، تقاضا برای مهندسان مواد و متالورژی همواره وجود دارد.
تنوع فرصت‌های شغلی:
فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایع مختلفی، از جمله:
صنایع فولاد، آلومینیوم و فلزات پایه:
تولید فلزات، ریخته‌گری، آهنگری، نورد، فرآیندهای حرارتی
صنایع خودروسازی:
طراحی و ساخت قطعات خودرو، بدنه، موتور
صنایع هوافضا:
طراحی و ساخت بدنه و موتور هواپیما و فضاپیما
صنعت ساختمان:
تولید مصالح ساختمانی، بتن، سرامیک
صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
طراحی و ساخت تجهیزات و لوله‌های انتقال
صنایع پزشکی:
تولید ایمپلنت‌های ارتوپدی، ابزارهای جراحی و تجهیزات پزشکی
صنایع انرژی:
تولید توربین‌های بادی، سلول‌های خورشیدی و باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی
مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها:
انجام تحقیقات و تدریس
عوامل موثر بر بازار کار:
رشد و توسعه اقتصادی:
رونق اقتصادی و افزایش سرمایه‌گذاری در صنایع مختلف، به طور مستقیم بر تقاضای مهندسان مواد و متالورژی تاثیر می‌گذارد.
پیشرفت‌های تکنولوژی:
نوآوری‌ها و تکنولوژی‌های جدید در صنایع مختلف، نیاز به تخصص‌های جدید در مهندسی مواد و متالورژی را ایجاد می‌کند.
سیاست‌های دولتی:
حمایت‌های دولتی از صنایع مختلف، به خصوص صنایع مادر، می‌تواند به رونق بازار کار مهندسی مواد و متالورژی کمک کند.
آینده شغلی:
با توجه به ماهیت بنیادی این رشته و پیشرفت‌های روزافزون در علم و فناوری مواد، تقاضا برای مهندسان مواد و متالورژی در آینده نیز رو به افزایش خواهد بود. این مهندسان نقشی کلیدی در توسعه مواد جدید و نوآورانه با کاربردهای مختلف در صنایع مختلف ایفا خواهند کرد.
