وقتی صحبت از صنایع پیشرفته، ساخت قطعات مقاوم یا فناوری‌های نوین می‌شود، یکی از رشته‌هایی که بی‌صدا اما بسیار تأثیرگذار حضور دارد، رشته مهندسی و علم مواد است. در دنیای امروز که فناوری‌های نوین و صنایع پیشرفته با سرعتی چشمگیر در حال توسعه هستند، رشته‌هایی مانند رشته مهندسی مواد نقش کلیدی در طراحی، تولید و بهینه‌سازی مواد مورد استفاده در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این رشته ترکیبی از دانش فیزیک، شیمی، مکانیک و مهندسی است که به بررسی ساختار، خواص، فرآیند تولید و کاربرد مواد مختلف می‌پردازد.
اگر شما یا فرزندتان در حال انتخاب رشته کنکور ریاضی هستید، شناخت دقیق این رشته می‌تواند مسیر آینده را روشن‌تر کند. البته قبولی رشته مهندسی و علم مواد بدون کنکور نیز ممکن است و داوطلب‌های سایر گروه‌ها نیز می‌توانند کد رشته‌های مربوطه‌ی آن را در انتخاب رشته صرفا با سوابق تحصیلی خود، بگنجانند. در این مقاله شما را با تمام جنبه‌های این رشته آشنا می‌کنیم؛ از اینکه رشته علم مواد چیست تا بازار کار رشته مهندسی و علم مواد، آینده شغلی، گرایش‌ها، درآمد و حتی پاسخ به این سؤال که آیا رشته مهندسی مواد سخت است یا نه.
رشته مهندسی و علم مواد چیست؟
وقتی صحبت از رشته‌های فنی و مهندسی می‌شود، بیشتر افراد سریع به یاد مهندسی عمران، مکانیک یا برق می‌افتند. اما یکی از رشته‌های کمتر شناخته‌شده و درعین‌حال بسیار کلیدی، رشته مهندسی و علم مواد است. اگر بخواهیم ساده بگوییم، مهندسی و علم مواد یعنی شناخت مواد مختلف نظیر فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و حتی مواد نوین و پیدا کردن بهترین راه برای استفاده از آن‌ها در ساخت محصولات. دانشجویان این رشته با مفاهیمی مانند خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و مغناطیسی مواد آشنا می‌شوند و یاد می‌گیرند چگونه با تغییر در ساختار یا ترکیب مواد، عملکرد آن‌ها را بهبود دهند و ویژگی‌های جدیدی ایجاد کنند.
مهندس مواد باید بتواند رابطه بین ساختار یک ماده و خواص آن را بفهمد و سپس تصمیم بگیرد که آن ماده در کجا و چگونه استفاده شود. به همین دلیل، این رشته پل ارتباطی بین علوم پایه فیزیک، شیمی و مهندسی‌های کاربردی است. پس اگر به درس‌های فیزیک، شیمی و ریاضی علاقه دارید و از طرفی ذهن خلاق و کنجکاوی دارید، این رشته می‌تواند برایتان جذاب باشد.
دروس رشته مهندسی و علم مواد
دروس این رشته ترکیبی از مباحث پایه، تخصصی و آزمایشگاهی است. برخی از مهم‌ترین درس‌ها عبارت‌اند از:
- فیزیک عمومی و شیمی عمومی
- ریاضیات مهندسی و معادلات دیفرانسیل
- خواص مکانیکی
- خواص فیزیکی
- ترمودینامیک مواد
- شکل‌دهی فلزات
- مقاومت مصالح
- علم مواد پیشرفته
- متالورژی فیزیکی
- سرامیک‌ها و مواد پلیمری
- نانو مواد
این تنوع باعث می‌شود دانشجویان هم درک علمی قوی پیدا کنند و هم مهارت عملی در کارگاه‌ها و آزمایشگاه‌ها به دست آورند.
گرایش های رشته مهندسی و علم مواد
رشته مهندسی و علم مواد که گاهی با عنوان مهندسی مواد و متالورژی هم شناخته می‌شود؛ علم گسترده‌ای است که شامل تحقیق و بررسی مواد مختلف از فلزات، سیمان و مصالح گرفته تا شیشه، پلمیر و … می‌پردازد. این رشته برای بررسی تخصصی‌تر خود به گرایش‌های متعددی در همان مقطع کارشناسی و مقاطع تحصیلات تکمیلی تقسیم می‌شود.
گرایش‌های رشته مهندسی مواد در مقطع کارشناسی
این رشته در مقطع کارشناسی شامل حدود ۱۴۰ واحد درسی است که به چهار گرایش مختلف تقسیم می‌شود. این گرایش‌ها در بسیاری از دروس پایه و تخصصی مشترک هستند، اما در برخی دروس اختصاصی تفاوت دارند و معمولاً دانشجویان هر گرایش بین ۲۵ تا ۳۰ واحد متفاوت می‌گذرانند. البته در برخی دانشگاه‌ها مثل دانشگاه صنعتی شریف، در دوره کارشناسی تقسیم گرایش انجام نمی‌شود. انتخاب گرایش می‌تواند بر مسیر شغلی و تخصصی شما تأثیر بگذارد. اما گرایش‌های دوره کارشناسی رشته علم مواد چیست؟ در ادامه گرایش های رشته مهندسی و علم مواد را به‌صورت خلاصه در جدول زیر آورده‌ایم.
| گرایش | توضیح کوتاه | دروس تخصصی |
| سرامیک | این رشته شامل تحقیق و توسعه مواد غیر فلزی و غیر آلی، شامل شیشه و کریستال، کانی‌ها، کاشی و سرامیک و … می‌شود. | ساختار سرامیک ها، خواص الکتریکی و نوری سرامیک ها، مواد دیرگداز، سینتیک مواد، آزمایشگاه چینی، فرآیند ساخت سرامیک، روش های نوین آنالیز مواد، تئوری شیشه، تئوری پرسلان ها، انتقال مطالب علمی و فنی. |
| متالورژی صنعتی | بهبود خواص فلزات از طریق عملیات حرارتی، شکل‌دهی و فرآیندهای صنعتی برای افزایش مقاومت و کارایی آن‌ها. | ریخته گری، انجماد فلزات، عملیات حرارتی، شکل دادن فلزات، استخراج فلزات، خواص مکانیکی مواد، متالورژی جوشکاری، خوردگی و اکسیداسیون، روش های نوین آنالیز مواد، متالورژی پودر، انتقال مطالب علمی و فنی. |
| متالورژی استخراجی | استخراج و تصفیه فلزات از مواد معدنی و بازیافت فلزات از ضایعات صنعتی و معدنی. | ریخته گری، شکل دادن فلزات، انتقال مطالب علمی و فنی، اصول استخراج فلزات، عملیات حرارتی، خوردگی و اکسیداسیون، سینتیک مواد، شیمی تجزیه، تغلیظ مواد معدنی، انجماد فلزات، مواد دیرگداز. |
گرایش‌های رشته مهندسی مواد در مقطع کارشناسی ارشد
در دوره کارشناسی ارشد، رشته مهندسی و علم مواد با گرایش‌های تخصصی‌تری ارائه می‌شود تا دانشجو بتواند در یک حوزه خاص مهارت عمیق‌تری پیدا کند. معمولاً در این مقطع، دانشجویان علاوه بر گذراندن دروس پیشرفته، بر روی پروژه‌های تحقیقاتی و صنعتی متمرکز می‌شوند. در جدول زیر بیان کردیم که گرایش های رشته مهندسی و علم مواد چیست و هرکدام چه کاربردی در صنعت یا تحقیقات دارند.
| گرایش | توضیح کوتاه |
| سرامیک | بررسی و تولید سرامیک‌های پیشرفته الکتریکی، مقاوم در برابر مواد خورنده، کامپوزیت‌های سرامیکی، عایق و رادار گریز و … برای صنایع دفاعی، پزشکی و الکترونیک. |
| پلیمر | تمرکز بر ساخت و بهبود پلیمرها و پلاستیک‌های مهندسی برای صنایع بسته‌بندی، خودروسازی و پزشکی. |
| انتخاب و شناسایی مواد | انتخاب بهترین مواد برای کاربردهای خاص و شناسایی ساختار و خواص آن‌ها با روش‌های نوین. |
| خوردگی | مطالعه علل و راهکارهای جلوگیری از تخریب مواد و تجهیزات در شرایط محیطی و صنعتی. |
| بایو مواد | طراحی و توسعه مواد زیست‌سازگار برای استفاده در تجهیزات و ایمپلنت‌های پزشکی. |
| شکل‌دهی | بررسی روش‌های تغییر شکل فلزات و آلیاژها برای تولید قطعات صنعتی. |
| جوشکاری | پژوهش و توسعه فناوری‌های اتصال فلزات و مواد پیشرفته در صنایع مختلف. |
| ریخته‌گری | طراحی فرآیندهای ریخته‌گری و بهبود کیفیت محصولات فلزی. |
| استخراج مواد | بهینه‌سازی روش‌های استخراج فلزات و مواد معدنی از منابع اولیه یا بازیافتی. |
| نانو مواد | تولید و به‌کارگیری مواد در مقیاس نانو برای بهبود عملکرد و خواص آن‌ها. |
تفاوت رشته مهندسی مواد با مکانیک و شیمی
یکی از سوالات رایج این است که رشته مهندسی و علم مواد چیست و چه فرقی با مکانیک یا شیمی دارد؟
مهندسی مکانیک بیشتر روی طراحی و حرکت ماشین‌آلات تمرکز دارد، در حالی که مهندسی مواد بر انتخاب، تولید و بهبود جنس آن قطعات تمرکز می‌کند. شیمی مهندسی نیز به واکنش‌ها و فرایندهای شیمیایی می‌پردازد، اما مهندسی مواد به خواص و ساختار مواد در مقیاس میکروسکوپی و نانویی توجه دارد.
بازار کار رشته مهندسی و علم مواد
یکی از مهم‌ترین پارامترها در انتخاب رشته کنکور سراسری، بازار کار و موقعیت‌های شغلی رشته است. بازار کار این رشته بازار کار رشته مهندسی و علم مواد وابسته به رشد صنایع است. زمینه های شغلی رشته مهندسی و علم مواد بسیار گسترده و متنوع است. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در حوزه‌های زیر فعالیت کنند:
- صنایع فولاد، آلومینیوم، مس و فلزات غیرآهنی
- صنایع خودروسازی و هوافضا
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع الکترونیک و نیمه‌هادی‌ها
- شرکت‌های تولید مواد کامپوزیتی و نانو
- مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت
- شرکت‌های مشاوره مهندسی و طراحی مواد
این تنوع باعث شده تا فارغ‌التحصیلان بتوانند با توجه به گرایش و علاقه خود، مسیر شغلی مناسبی انتخاب کنند. در ایران، صنایع فولاد، خودروسازی، پتروشیمی و نظامی از مهم‌ترین حوزه‌های جذب فارغ‌التحصیلان این رشته هستند. همچنین شرکت‌های دانش‌بنیان فعال در حوزه نانو و مواد پیشرفته نیز فرصت‌های شغلی مناسبی فراهم کرده‌اند. با این وجود، بازار کار رشته مهندسی و علم مواد در ایران هنوز جای پیشرفت زیادی دارد و با توسعه پروژه‌های صنعتی، تقاضا برای مهندسان این حوزه بیشتر می‌شود.
در سطح جهانی، کشورهایی مانند آلمان، آمریکا، ژاپن و کره جنوبی به‌دنبال متخصصان این حوزه هستند و امکان مهاجرت تحصیلی و شغلی برای فارغ‌التحصیلان فراهم است.
بازار کار رشته مهندسی مواد برای خانم‌ها
شاید بعضی خانواده‌ها تصور کنند این رشته بیشتر برای آقایان مناسب است و در برخی گرایش‌ها نظیر شکل‌دهی و ریخته‌گری هم اینطور باشد، اما واقعیت این است که بسیاری از مشاغل آن به‌صورت تحقیقاتی، آزمایشگاهی یا مدیریتی بوده و برای خانم‌ها نیز فرصت‌های شغلی خوبی دارد. در بخش‌هایی مثل کنترل کیفیت، تحقیق و توسعه، طراحی مواد نوین یا حتی تدریس دانشگاهی، حضور خانم‌ها پررنگ و موفق بوده است.
امکان ایجاد کارآفرینی در رشته مهندسی و علم مواد
بدون شک امکان ایجاد کارآفرینی در رشته مهندسی مواد وجود دارد و حتی می‌توان گفت یکی از جذاب‌ترین حوزه‌های مهندسی برای نوآوری و راه‌اندازی کسب‌وکار است. به‌خصوص در زمینه تولید مواد پیشرفته مانند نانومواد و بایو مواد که خواص منحصربه‌فرد و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع پزشکی، هوافضا، خودروسازی و انرژی دارند، فرصت‌های فوق‌العاده‌ای برای ایده‌پردازی و تولید محصولات نوآورانه فراهم است. در سال‌های اخیر، بسیاری از شرکت‌های موفق با تکیه بر دانش مهندسی مواد توانسته‌اند محصولات جدید و رقابتی به بازار عرضه کنند و نه تنها در ایران بلکه در بازارهای جهانی نیز جایگاه ویژه‌ای به دست آورند.
درآمد رشته مهندسی و علم مواد
درآمد مهندس مواد و متالورژی بسته به سابقه کار، محل فعالیت و نوع صنعت متفاوت است. در ایران، مهندسان تازه‌کار معمولاً درآمدی در حد میانگین حقوق مهندسان مکانیک یا شیمی دارند، اما با تخصص بیشتر مثلاً در نانو مواد یا صنایع دفاعی، این رقم می‌تواند چند برابر شود. درآمد مهندس متالورژی در ایران در شرکت‌های خصوصی بین ۱۵ تا ۳۰ میلیون تومان در سال ۱۴۰۴ و در پروژه‌های صنعتی بزرگ یا بین‌المللی بیشتر است. به‌طور کلی در صورت کسب مهارت بالا و ورود به صنایع خاص، مهندسی مواد می‌تواند در لیست پردرآمدترین رشته های ریاضی نیز جای گیرد. خارج از ایران، میانگین درآمد این رشته بین ۵۰ تا ۸۰ هزار دلار در سال برآورد می‌شود.
آینده رشته مهندسی و علم مواد
آینده رشته مهندسی مواد بسیار روشن و امیدوارکننده است. با پیشرفت فناوری‌های نوین، نیاز به مواد جدید با خواص خاص روزبه‌روز بیشتر می‌شود. در حوزه‌هایی مانند نانو فناوری، بیومتریال‌ها، مواد هوشمند و کامپوزیت‌ها، فرصت‌های شغلی و پژوهشی فراوانی وجود دارد. همچنین با گسترش صنایع داخلی و افزایش سرمایه‌گذاری در تولید ملی، تقاضا برای مهندسان مواد در حال افزایش است.
امکان مهاجرت با رشته مهندسی مواد و متالورژی
یکی از نکات مهم برای داوطلبان، قابلیت مهاجرت است. خوشبختانه رشته مهندسی و علم مواد در بسیاری از کشورها از رشته‌های پرتقاضا است. فارغ‌التحصیلان می‌توانند با ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر یا داشتن تجربه کاری، در کشورهایی مثل آلمان، کانادا، استرالیا و آمریکا مشغول شوند. گرایش‌هایی مثل نانو مواد و مهندسی سرامیک، شانس مهاجرت را بالاتر می‌برد.
رتبه لازم برای قبولی در رشته مهندسی و علم مواد
برای ورود به این رشته در دانشگاه‌های برتر سراسری مثل تهران، شریف یا علم و صنعت معمولاً نیاز به رتبه زیر هزار در کنکور ریاضی است. در دانشگاه‌های دیگر، رتبه‌های بالاتر نیز شانس قبولی دارند؛ همچنین مهندسی و علم مواد، جزو رشته های بدون کنکور ریاضی است و حتی در بسیاری از دانشگاه‌ها، به‌خصوص دانشگاه‌های آزاد، پذیرش بدون کنکور هم وجود دارد.
آیا رشته مهندسی مواد سخت است؟
یکی از سوالات رایج داوطلبان این است: آیا رشته مهندسی مواد سخت است؟ پاسخ به این سؤال بستگی به علاقه، پایه علمی و توانایی فرد دارد. این رشته شامل دروس تخصصی در حوزه‌های فیزیک، شیمی، ریاضیات و مکانیک است و نیازمند توانایی تحلیل، آزمایش و طراحی مواد است. برخی از دروس مانند ترمودینامیک مواد، خواص فیزیکی مواد و متالورژی فیزیکی ممکن است چالش‌برانگیز باشند. با این حال، اگر فردی به علوم پایه علاقه‌مند باشد و از کارهای آزمایشگاهی و صنعتی لذت ببرد، این رشته می‌تواند بسیار جذاب و کاربردی باشد. به‌طور کلی این رشته در مقایسه با رشته‌هایی چون مهندسی برق، مکانیک، عمران و کامپیوتر، عموما ریاضیات کمتری دارد و واحدهای درسی آن، ساده‌تر هستند.
نظرات و دیدگاه‌ها در مورد رشته مهندسی مواد و متالورژی
در بررسی مهندسی مواد و متالورژی نظرات فارغ‌التحصیلان و دانشجویان نشان می‌دهد که این رشته برای افرادی که به علوم پایه، طراحی صنعتی و کارهای آزمایشگاهی علاقه‌مندند، بسیار مناسب است. گرچه فارغ التحصیلان این رشته نباید چندان انتظار مشاغل پشت میزی داشته باشند، اما در برخی موقعیت‌های شغلی، نیاز به فعالیت‌های فیزیکی چندان هم نخواهد بود. بسیاری از دانشجویان از تنوع دروس، کاربردی بودن مطالب و فرصت‌های شغلی رضایت دارند. البته برخی نیز به چالش‌های موجود در بازار کار داخلی و نیاز به تخصص بالا برای ورود به صنایع پیشرفته اشاره می‌کنند. در مجموع، این رشته برای کسانی که به دنبال ترکیب علم و صنعت هستند، انتخابی هوشمندانه و آینده‌دار است.
جمع‌بندی
در پایان باید بگوییم که گرچه مهندسی مواد در دید عموم، به‌عنوان برترین رشته‌های ریاضی فیزیک جا ندارد، اما معرفی رشته مهندسی و علم مواد نشان می‌دهد که این رشته یکی از کاربردی‌ترین و استراتژیک‌ترین رشته‌های مهندسی است. با ترکیب دانش علمی و مهارت‌های صنعتی، فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایع مختلف نقش‌آفرینی کنند. اگر به دنبال رشته‌ای هستید که هم علمی باشد، هم صنعتی و هم آینده‌دار، رشته مهندسی و علم مواد می‌تواند انتخابی مناسب برای شما باشد. با شناخت دقیق گرایش‌ها، بازار کار، درآمد و سختی‌های مسیر، می‌توانید تصمیمی آگاهانه و موفقیت‌آمیز بگیرید.
سوالات متداول
آیا رشته مهندسی مواد سخت است؟
با وجود دروس تخصصی، اگر به فیزیک و شیمی علاقه داشته باشید، یادگیری آن لذت‌بخش است و ریاضیات و پیچیدگی دروس آن نیز در مقایسه با رشته‌هایی چون مهندسی برق، بسیار ساده‌تر است.
آینده رشته مهندسی و علم مواد چگونه است؟
با گسترش صنایع پیشرفته و اهمیت تولید مواد جدید با قابلیت‌های خاص، نیاز به متخصصان این حوزه در ایران و جهان رو به رشد است.
