הנדסת חומרים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: הסיבה לכך היא: הערך מספר יותר מדי למה הנושא קשור ופחות מדי על הנושא עצמו.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

הנדסת חומרים (מכונה גם מדע החומרים ותורת החומרים) היא תחום מחקר הנדסי רב תחומי העוסק בגילוי ובעיצוב חומרים חדשים, במיוחד מוצקים. התחום מקשר בין אפיון המיקרו-מבנה של החומר לבין תכונותיו התרמיות, החשמליות, המכניות והסביבתיות של חומרים שונים. תחום זה משלב ידע מדעי בפיזיקה וכימיה עם עקרונות הנדסה ולכן לא נלמד עד לשנות ה-40 של המאה ה-20 כתחום אקדמי נפרד, אלא נתפס כתת-תחום של תחומי מדע אחרים. החל משנות ה-40 של המאה ה-20 תחום הנדסת החומרים החל לזכות במעמד עצמאי כתחום לימוד ומחקר מדעי והנדסי ובתי ספר להנדסה בעולם החלו להציע לימודי תואר בהנדסת חומרים. למהנדסי חומרים תפקיד מרכזי בתעשיות הרכב, התעופה והחלל, חומרי בנייה, חומרים ביו-רפואיים, חומרים אלקטרוניים ועוד.

הנדסת החומרים עוסקת:

  1. פיתוח חומרים המיטביים להרכבת מוצרים. התחום מתמקד בשיפור וחקר תכונות חומרי מבנה והתאמת תכונות חומר המבנה לצרכים התעשייתיים, תוך שכלול הגורמים השונים כגון תנאי סביבה, עבודה, עלויות.
  2. חקר ותיכּוּן חומרים, טכניקות עיבוד ויצור (יציקה, כבישה, ריתוך, גידול גבישים וכו'), טכניקות אנליטיות (כגון מיקרוסקופיה אלקטרונית, עקיפת קרני x וקלורימטריה) ויחסי גומלין בין עלות לתועלת בייצור תעשייתי של חומרים.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הנדסת חומרים היא אחת מהצורות העתיקות ביותר של מדע ישומי והנדסה. תקופות קדומות מאופיינות בחומר אשר שימש באותה התקופה, כגון תקופת האבן, תקופת הברונזה ותקופת הברזל. הנדסת החומרים המודרנית התפתחה באופן ישיר מהמטלורגיה, שהיא חקר המתכות. פריצת הדרך בהבנת חומרים התרחשה בסוף המאה ה-19, כאשר המדען האמריקאי וילארד גיבס הציג את התכונות התרמודינמיות הקשורות במבנה האטומי של החומר והמבנה הפיזי שלו.

עד לשנות ה-60 במאה ה-20 רבות מן המחלקות האוניברסיטאיות להנדסת חומרים נקראו מחלקות למטלורגיה, שם המשקף את הדגש שניתן בתחום זה, במאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 למחקר וללימוד מתכות. מאז התרחב התחום והוא כולל מחקר בכל סוגי החומרים: קרמיים, פולימרים, מוליכים למחצה, חומרים מגנטים, חומרים ביולוגיים, ננו-חומרים, ועוד.

המרוץ לחלל האיץ את התפתחות תחום הנדסת החומרים בתחומים שונים, ביניהם ההבנה והנדסת סגסוגות מתכתיות, וחומרים עשויים סיליקה ופחמן. הנדסת החומרים הניעה והונעה על ידי התפתחויות טכנולוגיות מהפכניות כגון פלסטיק, מוליך למחצה, ועוד.

תחומי מחקר עיקריים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Bulldozers2012-Shoam 0072a.jpg ערך זה הוא קצרמר בנושא הנדסה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.