Metalurji ve Malzeme Mühendisliği nden Beklentiler

Transkript

1 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği nden Beklentiler

2 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? 3. Ülkemizde durum 4. Dünyada durum 5. Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin geleceği

3 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi

4 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi

5 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi Stratejisi Dış ticaret açığı ile mücadelede, ithalata ikame ürünler geliştirerek katkıda bulunmak, Ülkenin ihracat kapasitesinin arttırılmasına katkıda bulunmak, Ar-Ge faaliyetini destekleyecek araştırma ve mühendislik hizmetlerini, ileri teknolojiler ve bilgi kaynağı altyapısı ile donatmak, Gelişime katkıda bulunacak personel kapasitesini arttırmak, Yurt içi ve yurt dışındaki üniversiteler ve enstitülerle etkin işbirliği sağlamak, Bilimsel ve teknik donanımı yüksek, konusunda uzman personel ile ulusal ve uluslararası düzeyde rekabet edebilmek, Rakiplerle rekabet öncesi işbirliğine açık olmak, Tasarım ve mühendislik sinerjisi oluşturarak yenilikleri yapmak, Mevcut ürün portföyünün dışında, gruba yeni faaliyet alanları açabilecek seramik malzemeler üzerine araştırmalar yapmak

6 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi Süreç Geliştirme laboratuvarları aşağıdaki gibi bir donanıma sahiptir: X-Işınları Difraktometresi (XRD) X-Işınları Floresans Speektrometresi (XRF) UV-VIS Spektrometre Atomik Absorpsiyon Spektrometre (AAS) FTIR Alev Fotometresi Carbon Tayin Cihazı Kükürt Tayin Cihazı Termogravimetrik ve Diferansiyel Termal Analiz (TG+DTA) Dilatometre Helyum Piknometresi Spesifik Yüzey Alanı Ölçüm Cihazı Tane Boyutu Analiz Cihazı (Mastersizer) Optik Mikroskop Seramik Karo Standardı için Test Cihazları

7 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi Projelerin Çalışma Alanlarına Göre Dağılımı

8 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi Araştırmacıların Eğitim Profili 12% 59% 29% Doktora Yüksek Lisans Lisans

9 1. Kaleseramik Ar-Ge Merkezi Araştırmacıların Meslek Profili 29% 7% 7% 7% 36% 14% Elektrik Elektronik Müh. Jeoloji Müh. Kimya Müh. Maden Müh. Metalurji ve Malzeme Müh. Seramik Müh.

10 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, inorganik ve organik kökenli doğal veya sentetik hammaddelerden başlayarak metal, seramik ve polimer esaslı mühendislik malzemelerinin tasarlanmasını, geliştirilmesini, üretilmesini ve bunların özelliklerinin çeşitli sanayi dallarındaki teknik ihtiyaçlara uyarlanmasını konu alır.

11 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Havacılık başta olmak üzere, savunma, enerji, haberleşme ve otomotiv sanayii gibi birçok gelişen sektörün giderek artan ihtiyaçları üstün performanslı yeni malzemelerin geliştirilmesini zorunlu hale getirmiştir. Bunun sonucunda polimerler, seramikler ve kompozitler, konvensiyonel metalik malzemelerin yanında yerini almış ve mühendislik malzemelerini büyük ölçüde zenginleştirmiştir.

12 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Tüm bu gelişmeler karşısında, insanlık tarihi boyunca geliştirilmiş olan geleneksel malzemelerin, bir taraftan özelliklerinin daha da iyileştirilmesi, diğer taraftan yeni ve yaratıcı yaklaşımlarla alternatiflerinin geliştirilmesi kaçınılmazdır. Son 30 yıldır malzeme mühendisliği alanına yeni bir ivme kazandıran bu olgu, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği eğitim programlarına da yön vermektedir.

13 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Metalurji (metal bilimi) ve Malzeme Mühendisliği, bu çerçevede yapılan tüm çalışmaları kapsayan bir ana bilim dalıdır. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği temel olarak malzemeleri 4 ana bölümde inceler: Metaller Seramikler Polimerler Bu üç türün birlikte oluşturdukları kompozitler

14 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir?

15 2. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Metalurji ve Malzeme Mühendisliği'nin kapsamı oldukça geniş olup, bunlardan bazıları: Demir çelik ve döküm Demir ve demir dışı alaşımlar (alüminyum, titanyum, magnezyum ) Nanomalzemeler (nanoparçacıklar, nanoteller, nanotüpler ) Enerji malzemeleri (güneş pilleri, bataryalar, hidrojen depolama ) Fonksyonel ince film kaplamalar (ısıya ve ışığa duyarlı akıllı camlar) Biyo malzemeler ( yapay organlar, sentetik kemik dokuları ) Kompozit malzemeler ( tenis raketi, kayak, tekne gövdesi ) Elektronik malzemeler ( diyotlar, transistörler, kapasitörler ) Modelleme ve simülasyon ( malzeme özellikleri, üretim süreçlerinin belirlenmesi ) Polimer ve organik malzemeler ( plastikler, yanmaz kablolar, alevlenme dayanımı olan malzemeler ) Teknik seramik malzemeler ( hafif zırh malzemeleri, yalıtım malzemeleri )

16 3. Ülkemizde Durum Türkiye'de metalurji ve malzeme mühendisliği eğitimi metalurji mühendisliği adı altında İTÜ'de Maden Fakültesi'nde başlamıştır. Maden Fakültesi'nde 1957 yılında Üretim Metalurjisi ve Fiziksel Metalurji kürsüleri kurulmuş ve eğitimini ABD MIT'de tamamlamış olan Doç. Dr. Recep Safoğlu'nun fakülte bünyesine katılması ile Metalurji eğitimi başlatılmıştır yılı itibarı ile ülkemizde 25 üniversitede bu bölüm yer alırken 5 üniversitemizde ise Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümü adı altında eğitim ve araştırma çalışmaları devam etmektedir.

17 3. Ülkemizde Durum Metalurji Mühendisliği, Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin alt dallarından bir tanesidir yani Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin kapsamı çok daha geniştir. Bu nedenle, dünyada metalurji bölümlerinin isimleri 1960 lı yıllardan itibaren Malzeme Bilimi ve Mühendisliği olarak değiştirilmiştir ancak ülkemizde bu değişim henüz gerçekleşmemiştir. Metalurjinin yanı sıra geleneksel ve ileri teknoloji seramikleri, polimer veya plastikler, cam, çimento, beton, ısı yalıtım malzemeleri, yarı iletkenler, biyo malzemeler, kompozitler benzer şekilde Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin alt çalışma alanlarıdır.

18 3. Ülkemizde Durum Türkiye'de var olan çoğu metalurji (metal bilimi) mühendislikleri zamanla bilimsel ve teknolojik gelişmelere ayak uydurarak, disiplinleri genişletip Malzeme Bilimi ile entegre hale getirmişlerdir. Aynı zamanda bazı Seramik Mühendislikleri ise ya Metalurji Mühendisliği bölümleriyle birleştirilmiş ya da doğrudan Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine çevrilmiştir. Metalurji Bilimi, Malzeme Bilimi'nin alt dalıdır. Yeni açılan bölümlerin ismi de Malzeme Bilimi ve Mühendisliği olarak belirlenmektedir.

19 4. Dünyada Durum Ülkemizde yaygın olarak kullanılan Malzeme ve Metalurji bölümlerinin ismi birçok ülkede Malzeme Bilimi ve Mühendisliği olarak değiştirilmiştir. Özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde bu isim altında bir bölüm yoktur. Önceleri metalurji mühendisliği adı altında kurulan bölümler zamanla metalurji ve malzeme (ülkemizde halen kullanılan) daha sonra malzeme ve metalurji (İngiltere) ve son olarak ta malzeme bilimi ve mühendisliği (Amerika Birleşik Devletleri) bölümleri olarak isim değişikliğine gitmişlerdir. Malzeme adı alt dallarından olan metalurjiyi kapsamasına rağmen ağırlıklı eğitimi göstermek adına metalurji ismi ülkemizde halen kullanılmaktadır.

20 5. Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin Geleceği Geleceğin malzemelerinde birbirinden farklı özelliklere sahip sistemler bir araya getirilmelidir ; Esnek, şeffaf ve geçirimsiz ince filmeler veya OLED ekranlar Elektriksel olarak iletken ancak ısıl olarak yalıtkanlar; termoelektrik malzemeler Su taşınımı olmadan iyon iletkenliğine sahip yakıt hücreleri Lekelenme ve çizilme direncine sahip malzeme yüzeyleri Yüksek iletkenliğe ve oksidasyon direncine sahip ucuz fotovoltaikler Yukarıdaki gibi paradoksal malzemeler karmaşık sistem tabanlı çözümler gerektirir; Moleküler Yapı Nano ölçekte Yapı Mikro Yapı Sistem Bütünleşmesi

21 5. Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin Geleceği Amerika Birleşik Devletleri nde yapılan bir araştırmaya göre 2014 yılı boyunca malzeme mühendisleri için iş fırsatlarının artacağı belirtilmektedir. Özellikle biyo teknoloji, elektronik ve polimer alanındaki malzeme geliştirenler için bu imkan daha da artacaktır. Connecticut üniversitesindeki bir çalışmaya göre ise malzeme mühendisliği makine, elektrik, inşaat ve kimya gibi diğer ana mühendislik disiplinlerinden daha fazla bir büyüme oranına sahiptir. Bu büyümenin temelinde yatan sebep malzemelerin teknolojiyi yönetebilmesidir. Teknoloji büyüdükçe bir önceki yıl ile karşılaştırıldığında daha yüksek özelliklere sahip mühendislik malzemelerine ihtiyaç da artmaktadır.

22 5. Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin Geleceği Önem taşıyan alanlar ve malzeme örnekleri Tohum, ekin koruma, gıda ve beslenme ürünleri, gıda ambalaj malzemeleri Fotovoltaik malzemeler, yakıt hücreleri, enerji verimli malzemeler, taşıma için hafif kompozitler, biyo yakıtlar ve biyo malzemeler

23 Teşekkürler

24 Kale Grubu 2013