معرفی رشته سرامیک در هفته مشاغل از زبان سرکار خانم مهندس دیده ور کارشناس گروه مواد وفرآوری

اهمیت مواد نو در صنایع امروزی و نقش آنها در تمدن بشری در قرن بیست و یکم موجب توجه کشورها و جهت یافتن تحقیقات بسوی مهندسی مواد شده است. همچنین، به دلیل آنکه کشور ما به لحاظ مواد اولیه معدنی و انرژی از غنای خوبی برخوردار است، توسعه این رشته باعث فعال شدن معادن مختلف از لحاظ تهیه و فراوری مواد اولیه می شود. لذا اجرای دوره متوسطه شاخه فنی حرفه‌ای رشته  سرامیک الزامی، ضروری، مهم و مورد نیاز می باشد.

در اینجا به معرفی رشته سرامیک از زبان سرکار خانم مهندس دیده ور کارشناس گروه مواد و فرآوری دفتر طراحی و تولید بسته های یادگیری فنی و حرفه ای و کاردانش می پردازیم.

مواد و فراوری آن، بخش مهمی از یک اقتصاد پویا و کارآمد را به خود اختصاص می دهد. فراورده‌های نفتی، رنگ، دارو، لاستیک، فولاد، آلومینیوم، مس، طلا، چینی، سیمان، شیشه، چنان با زندگی روزمره مردم آمیخته است که در عمل زندگی بدون استفاده از آنها تصور ناپذیر است.وجود منابع عظیم نفت و گاز، ذخائر مصرفی کشف شده مانند روی، آهن، مس، طلاوکائولن در کشور، پتانسیل مناسبی را جهت گسترش گروه مواد و فراوری (صنایع  شیمیایی، متالورژی، معدن، نساجی وسرامیک) فراهم می آورد. از طرفی ارزانی و فراوانی مواد اولیه و ایجاد فرصت های شغلی جدید و از همه مهمتر ارزش افزوده چشمگیری که این تولیدات به همراه دارند، ضرورت توسعه "گروه مواد و فرآوری" را در رشد اقتصادی و اجتماعی کشور روشن می سازد.براساس چشم انداز 20 ساله کشور، میزان تولید فلز مس 800 هزارتن، فولاد 55 میلیون تن، آلومینیوم 5/1 میلیون تن، طلا 7 تن، محصولات معدنی 150 میلیون تن، خودرو 3 میلیون و سیمان 140 میلیون پیش بینی شده است. از آنجایی‌که مشاغل و حرفه های گروه مواد و فراوری در جهت صنعتی شدن و خودکفایی کشور جایگاه ویژه‌ای دارند، توجه به گسترش رشته‌‌های این گروه و تربیت افراد توانمند از هنرستا ن تا دانشگاه نیزضروری به نظر می رسد(دفتر برنامه ریزی و تالیف کتاب‌های درسی فنی و حرفه‌ای و کاردانش، 1393).

پتانسیل این رشته با وجود کارخانجات گسترده و متخصصین باعث شده است که ایران به رتبه سوم جهانی در تولید کاشی دست یابد و در صنعت چینی بهداشتی با حجم بالایی از صادرات به کشورهای منطقه وغرب و... توانسته است مقدار قابل توجهی ارز آوری داشته باشد. مزیت‌هایی نظیر سوخت فراوان، نیروی انسانی جوان و کارآمد و هنرستان های فنی و حرفه‌ای از یک سو و وجود دانشگاه های مستعد و گسترده، از طرف دیگر توانسته است سود آوری بالایی را در شاخه های گوناگون صنعتی مربوطه، حتی بالاتر از خودروسازی، به خود اختصاص دهد.رشته سرامیک یکی از گسترده ترین و مهمترین شاخه های علم مهندسی مواد می باشد. سرامیک به عنوان ماده ای معدنی، غیر فلزی و غیر آلی در دهه های اخیر جایگاه ویژه و پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است.

مزیت های برتری بالا در تولید با ارزش افزوده نظیر سوخت فراوان، نیروی انسانی جوان و کارآمد و هنرستان های فنی و حرفه ای از یک سو و از طرف دیگر دانشگاه های مستعد و گسترده توانسته است سود آوری بالایی را در شاخه های گوناگون صنعتی حتی بالاتر از خودروسازی را شامل شود.از آنجا که رشته سرامیک ارتباط مستقیمی با تولید و توسعه صنایع فلزی دارد، در نتیجه لزوم این رشته در جهت صنعتی شدن و خودکفایی کشور جایگاه ویژه‌ای دارد که نیاز به توجه برای گسترش رشته‌ و اختصاص بودجه برای آموزش و تربیت افراد متخصص از هنرستان تا دانشگاه دارد.

علم سرامیک علاوه بر سفالینه ها شامل انواع چینی ها، دیرگدازها، فراورده های رسی ساختمانی، مواد ساینده، لعابهای چینی، سیمان، شیشه، مواد مغناطیس غیر فلزی، فروالکتریک‌ها و بیوسرامیکها و محصولات دیگر نیز می شود. اغلب فراورده های سرامیکی در برابر آب، اسیدها، گازها، نمکها و دماهای بالا مقاومت خوبی دارند. در حال حاضر دانش آموختگان رشته سرامیک با کنترل نوع و نسبت ترکیب مواد اولیه و مراحل ساخت، فراورده های گوناگونی مانند کاشی، آجر دیرگداز، ظروف چینی و سفالی، لعابها، قطعات الکترونیکی، شیشه و سیمان و قطعات پیشرفته سرامیکی را طراحی و تولید می‌کنند

امروزه صنایع سرامیک برای توسعه اکثر صنایع اهمیت بسیاری دارند. برای مثال صنایع متالورژی و سایر صنایعی که با درجه حرارت بالا سروکار دارند، مصرف کننده مواد دیرگداز هستند یا صنایع الکترونیک احتیاج به قطعات مختلف سرامیکی با خواص الکترونیکی و مغناطیسی مطلوب دارند. همچنین صنایع اتومبیل سازی، ساختمانی، تولید انرژی، مخابرات و بالاخره هر خانه و خط تولید هر کارخانه ای نیاز های سرامیکی دارد. در حال حاضر کشور ما کارخانه های عمده کاشی سازی، چینی سازی، تولیدکننده مواد دیرگداز، تولیدکننده سرامیکهای الکتریکی، شیشه سازی، آجرسازی و سیمان دارد که فارغ التحصیلان رشته سرامیک می توانند در آنها مشغول به کار شده و به افزایش کارایی و راندمان کارخانه و همچنین بهبود کیفیت محصول آن کمک نمایند.

نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات در تمامی زمینه ها از جمله صنعت بر هیچ فردی پوشیده نیست و برنامه ریزان در عصر حاضر و آینده نیازمند به کارگیری این فناوری هستند. هنرجویان میتوانند با کسب مداوم اطلاعات در ارتباط با فناوری های نوین دانش خود را به روز کرده و قطعات سرامیکی متناسب با نیازهای صنعتی تولید کنند. امروزه در محیطهای صنعتی، خلاقیت، نوآوری، کار گروهی و امکان استفاده از فناوری های جدید از مهمترین ابزاری است که یک فرد صنعتی میتواند در محیط کار برای رشد و پیشرفت علمی خود از آن استفاده کند.

با پیدایش نانو فناوری، نانو سرامیک ها هرچه بیشتر اهمیت خود را نشان دادند. زمان تولید نانو سرامیک ها را می توان دهه 90 میلادی دانست.دراین زمان نانوپودرهای سرامیکی تولید شدند. با استفاده ازنانوپودرها، دمای پخت کاهش می یابد و روش های ساخت مواد ساده تر می شود و در نتیجه هزینه تولید نیز کاهش خواهد یافت. نانوسرامیک ها، سرامیکهایی هستند که اجزای سازنده آنها در حد نانومتر است و دارای خواص مکانیکی بهتر، استحکام بالاتر و انعطاف پذیری بیشتر هستند و همچنین خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوری مطلوب تری خواهند داشت. یکی از مشکلات سرامیک ها شکنندگی آنهاست که با تولید سرامیک هایی درمقیاس نانوقابلیت شکل پذیری و ضربه پذیری آنها بهبودمی یابد. سرامیک هادر کاربردهای هوافضادر حفاظت حرارتی و شیمیایی مورداستفاده قرار می گیرند. کاربرد سرامیکهای ساخته شده با فناوری نانو در حسگرها، الکترونیک و سازه های فضایی در حال گسترش است.درفناوری ساخت رایانه ها نیزامکان وقوع تحولاتی با استفاده از تراشه های نانوسرامیکی به جای تراشه های سیلیکونی وجوددارد.

سرامیک هابه دلیل تنوعی که دارندبه روش های گوناگونی در وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از سرامیک ها کاملا مانع از عبور الکتریسیته شده و نارسانا نامیده می شوند. آلومینای مورد استفاده در شمع خودرو از جمله سرامیک های نارساناست که برق را از خود عبور نمی دهد. برخی از سرامیک ها که مقاومت نامیده میشوند مقدار کمی جریان را از خود عبور می دهند. مقاومت ها مقدار جریان عبور از سیم را کنترل می کنند. بنابراین جریان الکترون ها نیاز به کار بیشتری برای عبور دارد. این کار اضافی باعث ایجاد گرما می شود و در بعضی از موارد مقدار گرمای ایجاد شده به قدری است که می توان با آن اجاق ها، بخاری ها و المنت های مورد استفاده در ذوب شیشه را ساخت.

سرامیک در صنایع فضایی سرامیک ها به دلیل ویژگی پایداری حرارتی باال کاربرد گسترده ای دارند. آشناترین کاربرد سرامیک ها در فناوری هوا ـ فضا شاتل هوایی یا فضاپیما است. سطح خارجی فضاپیما با حدود 33000 کاشی سرامیکی پوشانده می شود که بدنه آلومینیومی و نیز فضا نوردان را از دمای باال در حین خروج و نیز بازگشت به اتمسفر زمین محافظت می کند. اصطکاک ایجاد شده بین شاتل و هوای اطراف در سرعت بالا به قدری است که دمایی حدود 1450 درجه سلسیوس ایجادمی کند که این دما  دو برابر نقطه ذوب آلیاژهای آلومینیومی است که تقریبا بدنه شاتل از آنها ساخته شده است. دماغه و لبه بال ها در معرض بیشترین اصطکاک هستند و بالاترین دما را در شاتل دارند، بنابراین در این قسمت ها کامپوزیت سرامیکی به کار می رود. این کامپوزیت از الیاف کربن در زمینه کربنی تشکیل می شود که مقاومت دمایی بسیار بالایی دارد، اما اگر در دمای باال در تماس با اکسیژن قرار گیرد، می سوزد. برای ممانعت از تماس با اکسیژن، این کامپوزیت ابتدا با لایه ای از سیلیسیم کاربید و سپس با لایه ای از سیلیسیم اکسید پوشانده می شود.  سایر قسمت های شاتل دماهای پایین تری دارند و معموال به بیشتر از 1200 درجه سلسیوس نمی رسد و بنابراین بدنه آلومینیومی باکاشی هایی از جنس سیلیس محافظت می شود. نقطه ذوب سیلیس 1700 درجه سلسیوس است، به همین دلیل کاربرددر شاتل ها دارد.

فارغ التحصیلان رشته سرامیک میتوانند در خط تولید، بخش کنترل قطعات، کنترل کیفیت و آزمایشگاه های کارخانه ها و مراکز تحقیقاتی به منظور دستیابی به محصولات با کیفیت بالاترمشغول به کار شوند.همچنین با توجه به لزوم به کارگیری سرامیکها برای توسعه صنایع نوین در آینده شاهد افزایش تحقیق و توسعه این رشته در زمینه های مختلف از قبیل پوششهای سرامیکی، سرامیکهای الکتریکی و نوری، سرامیکهای دما بالا خواهیم بود که زمینه های شغلی بیشتری را برای این رشته فراهم خواهد کرد.

شایستگی های غیر فنی رشته سرامیک  شامل:تصمیم گیری- حل مساله- تنظیم و اصلاح عملکردهای سیستم - جمع آوری و گردآوری اطلاعات -  یادگیری -توسعه شایستگی و دانش - انتخاب فناوری های مناسب - بکارگیری فناوری های مناسب - نگهداری فناوری های به کار گرفته شده-  اجتماعی بودن- مهارت گوش کردن-  نقش در تیم - شرکت در اجتماعات و فعالیت ها - نمایش قدرت رهبری افراد - احترام گذاشتن بر ارزش های دیگران-  آموزش و کمک به فراگیری دیگران - تعالی فردی- مسئولیت پذیری-  درستکاری و کسب حلال - مستند سازی - خود مدیریتی  - مدیریت زمان -  مدیریت مواد و تجهیزات - مدیریت منابع انسانی- سازمان دهی اطلاعات -   محاسبه و ریاضی -کارآفرینی