Malzeme bilimi nedir ne işe yarar?

 Malzeme bilimi mühendislik derslerini alan bütün mühendislerin ürün sistemlerinin imalinde kullanacakları malzemelerin fiziksel kimyasal ve mekanik olarak özelliklerinin bilinmesi için alması gerekli bir derstir. Malzeme denildiğinde metaller polimerler seramikler kompozitler ve yarı iletkenler olarak sınıflandırma yapılması gerekir. Mühendislikte metaller en sık kullanılan alaşımlardır. Metallerin yapısı kristaldir ve dayanıklılık dereceleri yüksektir, metallerin  kolayca şekillendirilebilir olması nedeniyle ürün tasarımında tercih edilirler ayrıca  metallerin kırılgan olmaması yani tokluk derecelerinin yüksek olması tercih nedeni olmaktadır.

Malzeme Bilimi ve Malzeme Çeşitleri

Metallerin şeffaf olmaması yüksek elektrik iletkenliği olması ve ısı iletkenliklerinin iyi derecede olması korozyon dayanımlarının düşük olması gibi özellikleri vardır. Dökme demir ve Çelik malzeme Mühendislik alaşımlarının temel malzemesidir ama bunların dışında magnezyum bakır alüminyum titanyum çinko nikel gibi başka alaşımlarda kullanılmaktadır.  Bu malzemelerin incelenmesi malzeme bilimi alanına girmektedir

 Seramik ve camlar da mühendislikte kullanılan malzemeler arasında sayılır. Seramikler karbon azot oksijen atomlarından meydana gelen metal ve metal olmayan elementlerden oluşuyor. Alüminyum metal iken, di alüminyum trioksit seramiktir. Metallerin oksitleri kırılgan değildir. Fakat bu  Metal oksitlerin gevrek olması problem teşkil etmekte ise de son zamanlarda malzeme biliminde yapılan araştırmaların ve çalışmaların geliştirilmesi ile bu sorun giderilmeye çalışılmaktadır. Seramiklerin yüksek dayanım özelliği vardır, kırılma özelliklerinin düşük olması önemli özellikleri arasındadır. Erime sıcaklıkları yüksektir çekme dayanımı düşük yalnız basma dayanımları yüksek olmaktadır

Plastik olarak bilinen polimerler günlük yaşantımızda ucuz olmaları ve kullanışlı olmaları nedeniyle sık kullanılan malzemeler sınıfına girdikleri söylenebilir. Petrol türevi  ürünlerden elde edilen polimerlerin temel yapılarında hidrojen karbon oksijen azot ve kükürt bulunmaktadır. Hafif, sünek ve ucuz malzemeler olması  elektriksel olarak yalıtkan olmaları polimer malzemeleri mühendislik alanında kullanılmalarını sağlamaktadır

Bunların dışında karma malzemeler olarak bildiğimiz kompozitler vardır. İki farklı malzemenin en iyi özelliklerini elde etmek için ortak bir malzeme oluşturularak kompozit elde edilmektedir. Mesela Metal tabakalar paslanmaya karşı korunma için başka bir metal tabaka ile kaplanabilirler. Kompozitlerin metal ürünlerden farkları vardır; alaşımlarda çözünme söz konusuyken kompozitlerde birbiri içinde çözünme söz konusu değildir. Mühendislikte tasarım öncesinde Öncelikle Amaç belirlenir ve bu amaca uygun olan malzeme seçimi yapılır Çünkü malzeme çeşitliliği çok fazladır bugün dünyada mühendislerin kullanabileceği 10000 farklı malzeme bulunmaktadır bunlar arasında amaca hizmet edecek en iyi malzemeyi seçmek için bazı kriterlere dikkat etmek gerekiyor Bu kriterler ürünün yüksek fiyatlı olmaması ürünün kolay bulunması ürünün kırılgan olmaması dayandım bakımından sağlam olması istenmektedir