วัสดุศาสตร์
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
วัสดุศาสตร์ (อังกฤษ: Materials Science) เป็นศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง ซึ่งอาศัยความรู้จากหลายสาขาวิชา เช่น ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และ ธรณีวิทยา โดยมุ่งความสนใจไปที่คุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุในสภาวะที่เป็นของแข็งอันได้แก่ โครงสร้าง ระดับอะตอมหรือโมเลกุลของวัสดุ คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ การนำความร้อน คุณสมบัติทางเคมี คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติที่ยอมให้แสงผ่าน หรือการผสมผสานกันของบางคุณสมบัติตามที่กล่าวมานี้ คุณสมบัติของวัสดุที่สังเกตง่ายและชัดเจนจะแสดงออกมาในรูปของคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ ส่วนความแตกต่างในระดับโครงสร้างโมเลกุลและอะตอมจะต้องใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนในการตรวจสอบ สำหรับการประเมินสมรรถนะของวัสดุจะเป็นพื้นฐานของงานวิศวกรรมที่จะนำวัสดุนั้นๆไปใช้งาน ส่วนวิชาว่าด้วยวัสดุศาสตร์จะเกี่ยวข้องกับกระบวนการความรู้ทางเทคโนโลยีของวัสดุสี่ส่วนซึ่งแต่ละส่วนจะเกี่ยวข้องเชื่อมโยงซึ่งกันและกันเป็นรูปสี่มุมสี่ด้าน (Tetrahedron) การนำวิชาการทางด้านวัสดุศาสตร์ไปใช้งานทางด้านวิศวกรรมอย่างกว้างขวางทำให้เกิดนิยามของวิชาการสาขานี้ใหม่เป็น"วัสดุศาสตร์และวิศวกรรม" วัสดุที่คิดค้นและประดิษฐ์ขึ้นใหม่ทำให้เกิดผลิตภัญฑ์ใหม่หรือไม่ก็เกิดอุตสาหกรรมใหม่ อุตสาหกรรมเหล่านี้จำเป็นต้องมีนักวิทยาศาสตร์หรือวิศวกรสาขาวัสดุศาสตร์คอยดูแลแก้ไขปัญหาและวิจัยวัสดุใหม่ๆอย่างต่อเนื่อง ในอุสาหกรรมนักวัสดุศาสตร์จะมีบทบาทในส่วนของ การออกแบบวัสดุ (materials design) การประเมินค่าใช้จ่ายในการผลิตวัสดุนั้นๆ ดูแลกระบวนการทางเทคนิคซึ่งประกอบด้วย การหล่อ, การม้วน, การเชื่อม, การใส่ประจุ, การเลี้ยงผลึก,การรอกฟิล์ม(thin-film deposition) , การเป่าแก้ว เป็นต้น และเทคนิคการวิเคราะห์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน, การเอกซเรย์ เป็นต้น
[แก้] ประเภทของวัสดุ
วัสดุศาสตร์สามารถแบ่งออกได้เป็นสาขาวิชาตามประเภทของวัสดุได้ดังนี้:
[แก้] สาขาย่อยของวัสดุศาสตร์
- นาโนเทคโนโลยี --- วิทยาการที่ว่าด้วยการศึกษาและการสังเคราะห์วัสดุในระดับอะตอมหรือโมเลกุล (วัสดุนาโน) ซึ่งมีขนาดเล็กมากโดยจะวัดขนาดของโครงสร้างอะตอมและโมเลกุลเป็นนาโนเมตร( 1 นาโนเมตร = 0.0000000001 เมตร) ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ (หน่วยเอสไอ)
- ผลิกศาสตร์ --- การศึกษาคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของผลึกซึ่งประกอบด้วย
- ความผิดปกติของผลึก, เช่นความผิดปกติของเม็ดผลึกทำให้คุณสมบัติทางฟิสิกส์เปลี่ยนแปลงไป
- ดิฟแฟรคชั่น เทคนิค เช่น เอกซเรย์ คริสตัลโลกราฟฟี, ซึ่งใช้สำหรับ ส่วน พิสูจน์เอกลักษณ์
- โลหะวิทยา --- การศึกษาเกี่ยวกับโลหะ
- เซรามิก, สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน ดังนี้
- เซรมิกอิเลคโทนิค เช่น เซมิคอนดักเตอร์ และ
- เซรมิกโครงสร้าง เช่น RCC, โพลี่คริสตัลลีน ซิลิคอนคาร์ไบด์ และ เซรามิกส์ที่ทนต่อการเปลี่ยนสภาพ
- วัสดุชีวภาพ --- วัสดุที่สามารถใช้ในร่างกายมนุษย์ได้
- ไทรโบโลยี --- การศึกษาหน้าสัมผัสของวัสดุที่เกี่ยวกับความเสีบดทานและปัจจัยอื่นๆ
- รีโอโรจี วิชาว่าด้วยการไหลของวัสดุ เช่น fluid dynamics, Continuum mechanics และ granular material
[แก้] ดูเพิ่ม
- วิศวกรรมวัสดุ - ศึกษาเกี่ยวกับการออกแบบวัสดุ เพื่อการใช้งานในอุตสาหกรรม
|
|||||||
 |
วัสดุศาสตร์ เป็นบทความเกี่ยวกับ วัสดุศาสตร์ ที่ยังไม่สมบูรณ์ ต้องการตรวจสอบ เพิ่มเนื้อหาหรือเพิ่มแหล่งอ้างอิง คุณสามารถช่วยเพิ่มเติมหรือแก้ไข เพื่อให้สมบูรณ์มากขึ้น ข้อมูลเกี่ยวกับ วัสดุศาสตร์ ในภาษาอื่น อาจสามารถหาอ่านได้จากเมนู ภาษาอื่น ด้านซ้ายมือ |
