הנדסת חומרים

פרק זה טעון עריכה. אנא תרמו לוויקיפדיה ועזרו לערוך אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה. הסיבה היא: הערך מספר יותר מדי למה הנושא קשור ופחות מדי על הנושא עצמו.

הנדסת חומרים (מכונה גם מדע החומרים ותורת החומרים) היא תחום מחקר הנדסי המאתר וממציא את החומרים המיטביים להרכבת מוצרים. התחום מתמקד בשיפור וחקר תכונות חומרי מבנה והתאמת תכונות חומר המבנה לצרכים התעשייתים, תוך שכלול הגורמים השונים כגון תנאי סביבה, עבודה, עלויות. העיסוק בתחום דורש התמצאות בעיקר בענפי פיזיקה וכימיה מגוונים, אך יש לו נגיעה גם בכלכלה וברפואה (למשל איתור חומרים שאינם רעילים, אינם רדיואקטיבים או שאינם מגרים תגובה חיסונית).

הנדסת חומרים מתמקדת בתיכּוּן חומרים, טכניקות עיבוד (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

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.

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

תחומי מחקר עיקריים

• פולימרים
• חומרים מרוכבים
• מכניקת השבר
• שחיקה מכנית
• עץ כשל
• חקר פני שבר
• מוליכים
• מתכות
• ננו-חומרים וחומרים מתקדמים
• תהליכים לייצור חומרים בתעשייה
• הנדסה קרמית
• מטלורגיה
• חוזק חומרים
• זחילה (דפורמציה)

ראו גם

• כימיה יישומית
• ננוטכנולוגיה
• סינטור
• קריסטלוגרפיה וקריסטלוגרפיה בקרני רנטגן
• גביש נוזלי
• מינרלוגיה
• ננו-צינורית פחמן

קישורים חיצוניים

• דנה אשכנזי, כחומר ביד היוצר, התפרסם לראשונה ב"גליליאו", פברואר 2010 (גיליון 138).

ערך זה הוא קצרמר בנושא הנדסה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.