متریال‌های مهندسی برق و الکترونیک

مواد از زمان‌های دور بخشی از زندگی و کارهای روزمره ما بوده است. مواد اصلی همه چیزهای اطراف ما هستند. در واقع، برخی از مواد نام دوره‌های مختلف تاریخ انسان را مشخص کرده‌اند مثلاً عصر سنگ، عصر برنز، عصر آهن، عصر مواد مصنوعی، عصر مواد هوشمند. مطالعه این مواد به نام علم مواد شناخته می‌شود.

علم مواد با مطالعه ترکیب، ساختار، مشخصات، پردازش، خواص، کاربرد و عملکرد انواع مواد مهندسی مرتبط است.
در عصر علمی مدرن، تعداد زیادی فناوری قبلاً توسعه یافته و تعداد بیشتری همچنان در حال توسعه هستند تا زندگی انسان را آسان‌تر و راحت‌تر کنند.

وجود چنین فناوری‌هایی به طور اساسی به دسترسی به مواد مناسب بستگی دارد. عملکرد و کیفیت هر محصول مهندسی اساساً توسط ماده مورد استفاده برای ساخت آن محصول حاکم است.

بنابراین مواد مهندسی نقش مهمی در توسعه و موفقیت تمامی فناوری‌های مهندسی دارند. برای بحث عمیق‌تر درباره مواد مهندسی برق و مفاهیم بنیادی برق، توصیه می‌کنیم به برخی از بهترین کتاب‌های مهندسی برق مراجعه کنید.

مواد مهندسی

مواد مورد استفاده برای ساخت محصولات مهندسی به مواد مهندسی معروف هستند. این مواد مهندسی پشتیبان همه محصولات مهندسی هستند. طراحی، ساخت، تجاری‌سازی و عملکرد هر محصول مهندسی به طور اساسی به ماده مورد استفاده برای آن محصول بستگی دارد مثلاً مواد نیمه‌رسانا پایه تمامی دستگاه‌های الکترونیکی هستند. به همین ترتیب وجود دستگاه‌ها و تجهیزات مهندسی برق کاملاً به مواد رسانا، عایق و مواد مغناطیسی بستگی دارد.

با توجه به موارد فوق، برای موفقیت در هر زمینه مهندسی، باید دانش لازم درباره مواد مهندسی مربوط به آن زمینه را داشته باشیم. تحقیق و توسعه مواد مهندسی جدید یک فرآیند مداوم است. بسیاری از مؤسسات و آزمایشگاه‌ها به طور مداوم در حال کار روی توسعه مواد جدید برای مقابله با تقاضاهای مداوم صنایع هستند.

نتیجتاً، مواد جدید مانند مواد هوشمند، مواد با عملکرد بالا و مواد هوشمند به طور مداوم در حال ظهور هستند. این مواد پیشرفته جدید تأثیر بزرگی بر عصر فناوری مدرن دارند.

در حال حاضر، تحقیق و توسعه مواد جدید برای رفع نیازهای مهندسی همچنین اثرات این مواد بر محیط زیست را در نظر می‌گیرد. مثلاً مواد رادیواکتیو برای انرژی هسته‌ای بسیار مفید هستند. اما رادیواکتیویت ناشی از این مواد تأثیرات بسیار منفی بر محیط زیست دارد. بنابراین، برای تبدیل این مواد رادیواکتیو به مواد محیط‌زیست‌دوستانه، باید ترتیبات لازم را برای متوقف کردن رادیواکتیویت این مواد انجام دهیم.

طبقه‌بندی مواد مهندسی

این مواد مهندسی می‌توانند بر اساس شاخه مهندسی به صورت زیر طبقه‌بندی شوند-

1. مواد مهندسی مکانیک – مثلاً آهن، فولاد و غیره.

2. مواد مهندسی برق – مثلاً رساناها، نیمه‌رساناهای، عایق‌ها، مواد مغناطیسی و غیره.

3. مواد مهندسی عمران – مثلاً سیمان‌ها، آهن، سنگ‌ها، شن و غیره.

4. مهندسی الکترونیک – مثلاً مواد نیمه‌رسانا

مواد مهندسی برق

برای موفقیت در مهندسی برق، باید دانش عمیقی درباره مواد مهندسی برق داشته باشیم. علم مواد مهندسی برق با مطالعه ترکیب، ساختار، مشخصات، پردازش، خواص، کاربرد و عملکرد مواد مهندسی برق مرتبط است. وجود و موفقیت هر دستگاه یا تجهیزات برق به دسترسی به مواد مهندسی برق مناسب مانند رساناها، عایق‌ها و مواد مغناطیسی و غیره بستگی دارد.

بنابراین، قبل از طراحی هر دستگاه برق، باید دانش خوبی درباره خواص و کاربردهای مواد مهندسی برق داشته باشیم. عملکرد هر تجهیزات برق کاملاً توسط کیفیت ماده مورد استفاده برای آن تجهیزات حاکم است. بنابراین، برای طراحی یک تجهیزات برق خوب و موفق، باید دانش لازم درباره عوامل حاکم بر کیفیت مواد مهندسی داشته باشیم.

بر اساس خواص و کاربردها، مواد مهندسی برق می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند-

1. رساناها – مثلاً نقره، مس، طلا، آلومینیوم و غیره.

2. نیمه‌رساناهای – مثلاً ژرمانیوم، سیلیکون، GaAs و غیره.

3. عایق‌ها – مثلاً پلاستیک‌ها، کائوچو، میکا، کاغذ عایق و غیره.

4. مواد مغناطیسی – مثلاً آهن، فولاد سیلیسی، Alnico، فریت‌ها و غیره.

بیانیه: احترام به اصلی، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر تخلف حقوق نشر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.