Mühendislik Eğitimi ve Bölümleri

Kimya Mühendisliği

Kimya mühendisliği, temel olarak kimya bilimi ile matematik, fizik, biyoloji ve ekonomi bilimlerini kullanarak önemli endüstriyel, teknolojik ve çevresel problemleri çözümleyen bir mühendislik dalıdır.

Mühendislik eğitimi almak isteyen kişilerin iyi bir matematik alt yapısına sahip olmaları gerekmektedir. Kimya mühendisliği disiplinler arası çalışmayı gerektiren bir yapıya sahiptir ve matematik, kimya ve fizik bilimlerine ilgi duyan kişiler için bulunmaz bir mühendislik dalıdır.

Kimya mühendisliğinin 1950'li yıllarda AIChE (Amerikan Kimya Mühendisliği Enstitüsü) tarafından yapılan tanımı şöyledir:

'Kimya mühendisliği mühendislik mesleğinin bir kolu olup, maddelerin fiziksel ve kimyasal değişimlerinin yer aldığı, üretim işlemlerinin uygulama ve gelişimi ile ilgilenir. Kimya mühendisinin görevi, içlerinde fiziksel ve kimyasal değişimlerin yer aldığı cihazların projelendirme, yapım ve çalıştırılmasından ibarettir.'

1970-1980'li yıllarda tekrar şekillendirilen kimya mühendisliği tanımı şu hale gelmiştir:

'Maddeyi fiziksel ve kimyasal değişimlere uğratan cihazları ve özellikle değişimlerin (bileşim, hal ve enerji değişimleri) kendilerini mühendislik, ekonomi ve insan ilişkileri yönlerinden inceleyen bilim koluna kimya mühendisliği adı verilir.'

2000'li yılların tanımı ise aşağıdaki şekildedir.

'Kimya mühendisliği, malzemelerin kimyasal yapılarının, enerji içeriklerinin veya fiziksel hallerinin değişime uğradığı proseslerin geliştirilmesi ve uygulanması ile ilgilenen engin ve çok yönlü bir mühendislik dalıdır.'

Temel olarak iyi bir kimya mühendisi kimya ilmini, mühendislik disiplini, matematik, fizik, biyoloji ve bilgisayar bilgileri ile birleştirebilmelidir.

Kimya mühendisinin başlıca görevleri şunlardır:

• Belirli bir kimyasal maddeyi veya ürünü en ekonomik şekilde üretmek amacıyla kurulacak işletmenin projesini hazırlamak,

• Kurulacak tesis için gerekli araç ve gereç tipini belirlemek ve tasarımını yapmak

• Tesisleri kurulma aşamasında denetlemek ve kontrolünü sağlamak,

• Verimli ve kaliteli bir ürün elde etmek için üretim aşamasında ürünün kalite kontrolünün yapılmasını sağlamak , bunun sıklığı hakkında karar vermek,

• Üretim için reçeteler hazırlamak, maddelerin karışım ve bileşim oranlarını tespit etmek ve bunların kontrolünü sağlamak ,

• Üretim sırasında kullanılan yöntemin verimliliğini sürekli takip etmek , geliştirme faaliyetlerini yürütmek,

• Ürünün kalitesini artıracak araştırma ve geliştirmeler yapmaktır.

Yeni mezun bir kimya mühendisi endüstrilerde aynı bir doktor gibi görev alarak endüstrilerde mevcut problemi çözmeye çalışır , daha iyi performans yakalamak için öneriler hazırlar , proses kalitesini artırır. Bu ortam yeni mezun bir mühendise deneyim sağlar. Deneyimler arttıkça yeni mezun mühendis fabrikaların inşasında, devreye alınmasında ve kontrolünde görev almaya başlar.

Eğitim

4 yıllık lisans öğretim süresinde, birinci ve ikinci sınıfta verilen temel mühendislik bilgilerinden sonra, öncelikle öğrenciye kimya mühendisliği bilimi öğretilmektedir. Daha sonra bu temel bilgilere dayanarak endüstriyel işlemlerde kullanılan araçların tasarımı incelenir. Ve tasarım bilgilerinin işlem kontrolü ve ekonomi bilgileri ile sentezi yapılarak endüstriyel tesisler projelendirilir.

Kimya Mühendisliği programında, Analitik Kimya, Kütle ve Enerji Denklikleri, Organik Kimya, Termodinamik, Akışkanlar Mekaniği, Matematiksel Modelleme, Proses Dinamiği ve Kontrol , Kimyasal Reaktör Tasarımı ve bilgisayar uygulamaları gibi mühendislik dersleri okutulmaktadır.

Çalışma Alanları

Kimya mühendislerinin çalışma alanları çok geniştir. Bunlardan bazıları :

• Endüstriyel tesisler ,

• Laboratuarlar ,

• Özel ve kamu proje büroları ,

• İthalat-ihracat büroları ,

• Petrokimya sektörü ,

• Otomotiv sektörü ,

• Gıda sektörü,

• Çimento ve refrakter sektörü ,

• Seramik sektörü ,

• İlaç sektörü,

• Tekstil sektörü ,

• Boya sektörü ,

• Cam sanayii,

• Metal ve kaplama sanayii ,

• Gübre sektörü ,

• Lastik ve kauçuk sektörü,

• Savunma sanayii 'dir .

Kimya mühendislerinin bu sektörlerde sorumluluk aldığı bölümler şunlardır :

• Araştırma-geliştirme,

• Proses tasarımı ve optimizasyon,

• Fabrika organizasyonu ve işletme ,

• Kalite güvence , güvenlik ve çevre kalitesi,

• Teknik satışlar , servis ve pazarlama,

• Yönetim

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Günümüzün en önemli konularından biri olan Nanoteknoloji alanında en geniş paya sahip ve geleceğin mühendislik dalları arasında gösterilen Malzeme Bilimi ve Mühendisliği (eski adıyla Metalurji Mühendisliği), metal, seramik, polimer ve kompozit malzemelerin atomik boyuttan makro boyuta kadar yapılarını, bu yapılara bağlı olarak değişen fiziksel ve kimyasal özelliklerini ve üretim süreçlerini inceleyen geniş kapsamlı ve disiplinler arası bir bilim ve mühendislik dalı olup uzay, elektronik ve sağlık alanında meydana gelen gelişmelerin temel taşlarından biridir.

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği sentetik ve biyolojik polimerler, seramikler ve metalleri inceleyen bir çalışma alanı. Özellikle yüksek mukavemetli polimerler bugün bir dizi endüstriyel ve teknolojik alanda çelik ve betonla ortak kullanılmakta. Kurşungeçirmez camlar, yanmayan plastikler, yüksek sıvı emme özelliği olan süper emiciler, optik aletler, elektrik iletkenleri, yapay deri, ilaç yükleme sistemleri ve polimer bazlı, çelikten daha güçlü tutkallar, kimyasal yolla "temiz" elektrik üreten yakıt pilleri yeni malzeme uygulamalarına sadece birkaç örnek.

Elyaf takviyeli polimerik kompozitler uçakların temel aksamında dahi mukavemetleri ve hafiflikleri nedeniyle, metallere tercih ediliyor. Bazı bakteri türleri sayesinde elde edilen, doğada bozunabilir ve doğaya uyumlu nitelikteki polimerler, artık endüstriyel ölçeklerde imal edilip tüketiliyor. Seramik yakıt pilleri sayesinde hidrojen, doğal gaz gibi yakıtlardan kimyasal yolla sessiz ve temiz elektrik üretebiliyoruz. Seramik-polimer kompozitleri yakında pompalardan kalp kapaklarına kadar birçok alanda uygulama bulacak. Yapay kemik sayesinde sakatlıklar bertaraf edilebiliyor. İletken ve saydam seramik ince filmler dizüstü bilgisayarlarımızın ekranlarında bize yeni teknolojiler sunuyor.

Eğitim

Programın öğretim süresi 4 yıldır. Fizik, Matematik, Kimya gibi temel derslerin yanı sıra Malzeme Bilimi, Malzeme Termodinamiği, Malzemelerin Mekaniği, Kristal Kimyası, Polimer Malzemeler, Faz Diyagramları, Biyomalzemeler, Nanomalzemeler, Cam Teknolojisi gibi temel bölüm dersleri okutulur.

Çalışma Alanları

Malzeme mühendisleri yaşamı kolaylaştıracak ve insanlığın yaşam kalitesini yükseltecek yeni malzemelerin tasarlanması, geliştirilmesi ve üretilmesi, varolan malzemelere yeni kullanım alanları yaratılmasından sorumludur. Malzeme mühendisleri hammadde üretimini, malzemenin sentezlenmesi ve işlenmesi, ürün tasarımı, geliştirilmesi ve üretimi ve ömrünü tamamlamış malzemelerin geri kazanımını da içeren tüm aşamalarda yer alır.

Malzeme mühendisleri, Metal ve Metalürji, Seramik, Elektronik, Uçak ve Uzay Plastik, Otomotiv ve Beyaz Eşya, Üniversite ve Araştırma Kuruluşları gibi alanlarda çalışabilmektedirler.

Cevher Hazırlama Mühendisliği

Cevher Hazırlama, çalışma disiplini ve dayandığı bilimsel konular bakımından, Maden Mühendisliği ile Metalurji ve diğer teknolojiler arasında özgün bir yer işgal etmektedir.

Cevher Hazırlama; kısaca, üretilen doğal kaynakların metalurji, demir-çelik, cam, seramik, çimento, deterjan, inşaat malzemeleri, boya endüstrisi ve enerji üretimi gibi değişik alanlarda kullanılabilir hale getirilmesi aşamalarını kapsamaktadır.

Bilim ve teknolojinin hızla ilerlemesi sonucu, endüstrinin hammadde gereksinimi de hızla artmakta ve çeşitlenmektedir. Yüksek öğrenim kurumlarında konuyla ilgili geleceğin, hatta günümüzün gereksinimini karşılamak amacı ile İ.T.Ü. Maden Fakültesi bünyesinde, yurt dışındaki 'Minerals Engineering' bölümleri eşdeğerinde bir 'Cevher Hazırlama Mühendisliği' bölümünün açılması kararlaştırılmıştır. Yükseköğretim Kurulu'nca 19.03.2007 tarihinde uygun bulunarak, "Cevher Hazırlama Mühendisliği" bölümü açılmıştır. İlk öğrencilerini 2007-2008 eğitim-öğretim yılında alarak İ.T.Ü. Maden Fakültesi bünyesinde faaliyete geçmiştir.

Sürdürülebilir kalkınma hedefleri doğrultusunda, dünyadaki teknolojik gelişmelere paralel olarak, cevher, kömür kaynaklarının ve çeşitli endüstriyel minerallerin hazırlanması, zenginleştirilmesi ve değerlendirilmesi konularında bilimsel ve teknolojik çözümler üreterek, günümüzde ve gelecekteki taleplere cevap verecek, toplumsal sorumluluk sahibi, çevreye duyarlı, küresel gelişmelere açık, endüstride aktif olarak görev yapacak mühendisler yetiştirmek Cevher Hazırlama Mühendisliği'nin hedefidir.

Bu bölümü tercih edeceklerin üstün bir akademik yeteneğe sahip, sorumlu, sabırlı, titiz, başkaları ile iyi iletişim kurabilen, başkalarını yönetebilen, matematik, fizik, jeoloji, kimya ve ekonomi alanlarına ilgili olmaları gerekmektedir.

Eğitim

Öğretim süresi 4 yıldır.

1. sınıfta; Matematik, Fizik, Kimya, Bilgisayara Giriş, Cevher Hazırlamaya Giriş, Mineraloji ve Petrografi

2. sınıfta; Termodinamik, Akışkanlar Mekaniği, Maden Üretim Teknolojisi, Maden Yatakları, Mühendislik Mekaniği, Parça Mekaniği, Proses Mineralojisi

3. sınıfta; Kömür Hazırlama, Sayısal Yöntemler, Cevher Hazırlama Tes. Otomasyonu, Endüstriyel Hammaddeler, Metalurji, Kömür Teknolojisi, Flotasyon ve Flokülasyon

4. sınıfta; Cevher Hazırlama Proses Tasarımı, Mühendislik Etiği, Cevher Hazırlama Tesis Yönetimi ve Ekonomisi, Madencilik ve Çevre gibi dersler okutulmaktadır.

Çalışma Alanları

Cevher Hazırlama; kısaca, üretilen katı doğal kaynakların metalurji, demir-çelik, cam, seramik, çimento, deterjan, inşaat malzemeleri, boya endüstrisi ve enerji üretimi gibi değişik alanlarda kullanılabilir hale getirilmesi aşamalarını kapsamaktadır.

Bu bağlamda Cevher Hazırlama; zenginleştirme, hammaddeleri zararlı maddelerden arındırma ve boyutlandırma gibi işlemleri içeren konularda endüstrinin gereksinim duyduğu bir uzmanlık dalıdır.

• Metalurjik Zenginleştirme (Cr, Cu, Pb, Zn vb.),

• Altın, Platin ve Değerli Metaller Üretimine Yönelik Zenginleştirme,

• Demir-çelik,

• Cam, Seramik, Çimento Endüstrisi,

• Gübre, Yem Sanayi,

• Deterjan, Boya Sanayi,

• İnşaat agrega malzemeleri,

• Dolgu ve Sert Plastik Endüstrisi,

• Termik Enerji Santralları Kırma ve Öğütme Sistemleri,

• Temiz Katı Yakıt Üretimi (Kömür Hazırlama Tesisleri),

• Nükleer Hammadde Üretimi (U, Th),

• Artık Değerlendirme,

• Toprak Islah Çalışmaları, Cevher Hazırlama Mühendisliği'nin başlıca çalışma alanlarıdır.

Bunların yanında, kömür harmanlama ve briketleme tesisleri, kırma taş ve öğütme tesisleri cevher hazırlama mühendislerinin çalışabileceği bazı ek alanlardır.

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Metalurji, insanlarin istekleri dogrultusunda günlük hayatlarinda önemli bir role sahip malzemeleri üretme ve sekillendirme bilim ve sanatidir. Mühendislik malzemelerinde, metaller insanlarin günlük hayatinda, çok önemli bir role sahiptirler. Endüstri bile metallerin kullanımı ile doğrudan ilişkilidir. Özellikle modern teknolojinin gelişimi metal ve alaşımlarındaki gelişmeye bağlıdır. Günümüzde bilhassa stratejik malzemelerin üretiminde çok büyük gelişmeler kaydedilmiştir. Mesela; Bio-teknoloji, , yarıiletken teknolojileri, elektro seramikler, sensörler, yeni enerji kaynakları (bor ve türevleri, Hidrojen), elektronik malzemeler, foto-iyonik malzemeler, Nükleer malzemeler ve teknolojiler, Polimerik ve seramik esasli membran teknolojileri, vs..

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği; doğadaki mineral kaynaklarından ve ikincil hammaddelerden, arzulanan niteliklere sahip malzemelerin eldesi ve bu malzemelerin şekil ve özelliklerinin değiştirilebilmesi için gerekli proseslerin araştırılması, geliştirilmesi ve uygulanması, kullanıma en uygun malzemenin üretilmesi veya seçimi; kullanım sırasında çalışma ortamlarındaki davranışlarının incelenmesi ve olumsuz etkilerden korunması, kullanımı sona eren malzemelerin yeniden kullanıma kazandırılması faaliyetlerini kapsamaktadır.

Yukarıda anılan faaliyetler içerisinde metal malzemelere yönelik çalışmalar önemli bir yer tutmakla birlikte seramik, plastik ve kompozit malzemelerin üretilmesi, özelliklerinin incelenmesi, geliştirilmesi; malzemelerin tasarım ve kullanımlarına yönelik felsefe ve stratejiler geliştirilmesi, yeni uygulama alanlarının araştırılması, metalurjik proseslerin çevreye olan etkilerinin iyileştirilmesi gibi konular da metalurji ve malzeme mühendisliği ilgi alanına girmektedir.

Eğitim

Metalurji ve malzeme mühendisliği eğitimi; yukarıda anılan faaliyet alanlarında gerekli çalışmaları planlayıp uygulamaya geçirebilecek bilgi altyapısına sahip, çağdaş teknolojileri kullanabilen ve kendi uzmanlığına uyarlayabilen, temel bilgileri üzerine bireysel gelişimini devam ettirebilecek, takım çalışmasına yatkın mühendis yetiştirmek için gerekli teorik, uygulama, laboratuvar ve pratik çalışmaları kapsamaktadır.

Bu çerçevede metalurji ve malzeme mühendisliği öğrencileri mesleki açıdan metalurjik üretim ve proses tesislerinde üretim süreçlerinin tasarlanması, analizi; metalurjik reaksiyonların incelenmesi, kinetik ve madde dengesi hesaplamaları, malzemelerin şekillendirilmeleri, özelliklerinin arzulanan doğrultuda geliştirilmesi için gerekli prosesleri tasarlayıp uygulayabilecek, neden-sonuç ilişkilerini kurabilecek temel bilgileri almaktadır.

Çalışma Alanları

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü mezunları entegre metal üretim tesislerinde, haddehanelerde, dökümhanelerde, ısıl işlem, toz metalurjisi, dövme endüstrisinde, korozyon konularında ve seramik üretim tesislerinde ilgili kuruluşların üretim, kalite kontrol ve Ar-Ge bölümlerinde çalışabilmektedir.