Vil du bidra til bærekraftig utvikling av materialer?
Master i materialteknologi er studiet for deg som vil lære mer om materialene som omgir oss. Materialer inngår blant annet i transport, bolig, elektronisk utstyr, matproduksjon og oljeproduksjon og påvirker samfunnet og dagliglivet vårt i stor grad.
Du lærer om utvikling og produksjon av materialer og hvordan materialenes egenskaper avhenger av sammensetning og produksjonsmetode. Hvordan vi velger riktig materiale for ulike bruksområder, lærer du også ved å velge å ta en master i materialteknologi.
Uten kunnskap og kompetanse om materialer, vil ikke hverken «det grønne skiftet» eller «sirkulær økonomi» kunne realiseres. Det er ingen mulighet for at materialer skal gå av moten! Du har gode muligheter til å bidra til en bærekraftig fremtid ved å studere materialteknologi.
Sivilingeniørutdannelsen i materialteknologi ved NTNU er et tverrfaglig studium. Det passer for deg som ønsker å jobbe med praktiske problemstillinger med støtte i avansert teori. Materialteknologi er en blanding av kjemi, fysikk og matematikk, og utgjør et av verdens største fagfelt innenfor industri, teknologi og forskning.
Her er to hovedgrunner til å ta en master i materialteknologi
Tverrfaglighet: Du er interessert i anvendt naturvitenskap (matematikk, fysikk, kjemi, etc.)
Jobbsikkerhet: Materialer og deres framstilling er sentralt for verdens utvikling og det vil være et stort behov for materialteknologer også fremover
studyprogramme-info-portlet
Læringsutbytte
En student som har fullført programmet, forventes å ha oppnådd følgende læringsutbytte, definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:
Kunnskap
Materialteknologen
Kan vurdere hvordan materialenes (metaller, keramer, kompositter, plaster og/eller enkelte funksjonelle materialer) mikrostruktur og bruksegenskaper styres av deres kjemiske sammensetning og av hvordan de blir produsert og behandlet
Har bred og påbyggende kunnskap innen materialteknologi, materialkarakterisering (med laboratorieerfaring), materialegenskaper, bærekraftig materialfremstilling og elektrokjemi samt grunnleggende kunnskaper innen transportfenomener, fluiddynamikk, varmestrømning, mekanikk og bærekraftanalyser
Har grunnleggende teorikunnskap og praktisk kunnskap innen viktige karakteriseringsteknikker for materialer; lysmikroskopi, elektronmikroskopi og røntgendiffraksjon i tillegg til mekaniske og kjemiske egenskaper
Har betydelige basiskunnskaper i de matematisk-naturvitenskaplige emnene matematikk, fysikk, kjemi, termodynamikk, statistikk og informatikk som danner grunnlaget for de teknologiske og avanserte emnene i studieprogrammet
Kjenner til og forstår de grunnleggende elementene i bærekraftig utvikling, spesielt materialers rolle og kan beskrive kompleksiteten i bærekraftig utvikling og sirkulær økonomi
Har grunnleggende kunnskaper innen teknologiledelse, entreprenørskap, innovasjonsprosesser, digitalisering, økonomi samt god kunnskap innen helse miljø og sikkerhet
Har avanserte kunnskaper og tilstrekkelig faglig innsikt til å ta i bruk nye forskningsresultater innen en av studieprogrammets tre hovedprofiler; Ressurser, energi og miljø, Materialutvikling og -bruk eller Materialer for energiteknologi
Hovedprofil 1. Ressurser, energi og miljø
Materialteknologen
Har inngående kunnskaper om bærekraftige framstillings-, raffinerings- og resirkuleringsprosesser med hovedfokus på ressurser, energi og miljøforhold i ferrolegerings- og lettmetallindustrien, inklusive karbotermiske prosesser, elektrolyse og raffinerings-prosesser
Har dyptgående innsikt og forståelse av hva som bestemmer kjemisk tilstand, spesielt i heterogene systemer ved høy temperatur og hvordan dette kan beskrives termodynamisk og i fasediagram
Har avanserte kunnskaper innen flere av følgende: industrielle transportfenomener som varme- og massetransport for énfase- og flerfasesystemer, reaksjonskinetikk, prosessmodellering målemetoder og eksperimentelle metoder og teknikker
Hovedprofil 2. Materialutvikling og -bruk
Materialteknologen
Har inngående kunnskaper om utvikling av avanserte materialer (kompositter, nanostrukturerte materialer og legeringer), materialvalg og bærekraftig utvikling, samt videreutvikling og bruk av konstruksjonsmaterialer
Har inngående innsikt i sammenhengen mellom materialenes kjemiske sammensetning, prosessering, mikrostruktur og egenskaper, samt resirkulering av materialer
Har avanserte kunnskaper innen flere av følgende: korrosjon, bruddmekanikk, metallografiske- og elektronoptiske metoder, metallenes mekaniske egenskaper, utmatting, utvalgte funksjonelle egenskaper, støping, sammenføyning, polymerer, tribologi, fasetransformasjoner, krystallografi, krystallplastisitet, metallforming og numerisk materialmodellering
Hovedprofil 3. Materialer for energiteknologi
Materialteknologen
Har avanserte teoretiske og praktiske kunnskaper knyttet til flere av de mest sentrale funksjonelle materialer som deltar funksjonelt i energiproduksjon, energiomsetning og/eller energilagring med vekt på fornybar energi og relaterte felt, herunder solceller, brenselceller, elektrolysører, termoelektrika og batterier
Har avanserte kunnskaper innen et eller flere av følgende: i) elektrokjemisk termodynamikk og kinetikk, ii) struktur og egenskaper (inklusive korrosjon) til metaller, keramer og kompositter, iii) elektronstruktur og funksjonelle egenskaper for faste stoffer, iv) moderne beregningsmetoder for strukturmodellering og egenskaper
Har avansert kunnskap om sentrale eksperimentelle metoder innen valgt hovedprofil
Ferdigheter
Materialteknologen
Kan løse avanserte materialteknologiske utfordringer innen industri og forskning på en selvstendig og systematisk måte ved å analysere problemstillinger, formulere deloppgaver og frambringe innovative og bærekraftige løsninger
Kan analysere og forbedre materialegenskaper og materialteknologiske prosesser for framstilling, raffinering og bearbeiding (smeltebehandling, termiske forhold, deformasjonsbetingelser, overflatebehandlinger, sveisebetingelser, osv.)
Kan bruke og utvikle alternative og innovative løsninger av materialrelaterte problemstillinger ved valg av materialer for spesifikke anvendelser, materialbehandlinger og forhold tilpasset ulike bruksområder.
Kan selvstendig gjennomføre undersøkelser som kan belyse om foreslåtte teknologiske og økonomiske metoder og teknikker er samfunnsmessig akseptable samt i tråd med gjeldende forskningsetiske normer
Kan bruke avansert vitenskapelig utstyr for karakterisering av mikrostruktur og egenskaper til utvalgte materialer, avhengig av hovedprofil og spesialisering
Kan lede prosjekter og en produksjonsenhet knyttet til materialteknologisk virksomhet (metallproduksjon, støping eller videre bearbeiding) på en effektiv, økonomisk og samfunnsnyttig måte
Ressurser, energi og miljø
Materialteknologen
Kan beregne energiforbruk for de enkelte prosessene og evaluere reduksjon av energiforbruk og metoder for energigjenvinning
Kan måle og beregne industrielle masse- og varmestrømmer
Kan beregne og kontrollere sammensetningen til sluttprodukter
Kan evaluere energi- og miljøkonsekvenser for industrielle prosesser
Materialutvikling og -bruk
Materialteknologen
Kan arbeide med forbedring og videreutvikling av produksjonsprosesser, enten selvstendig eller i samarbeid med et forskningsmiljø
Kan velge ut riktige typer materialer, sammenføyningsmetoder og korrosjonsforebyggende tiltak for ulike bruks- og driftsbetingelser
Kan iverksette undersøkelser, selvstendig eller i samarbeid med et forskningsmiljø, for å komme fram til riktig materialvalg og -behandling
Materialer for energiteknologi
Materialteknologen
Kan velge ut riktig typer materialer for utvalgte funksjonelle materialer, samt improvisere og videreutvikle funksjonaliteten til enkelte materialer som brukes i en eller flere energikonverteringsenheter eller andre utvalgte prosesser
Kan analysere og vurdere sammenhengen mellom materialkvalitet og ytelse innenfor valgt spesialisering
Kan karakterisere materialer med funksjonelle egenskaper som elektronisk og ionisk ledningsevne, isolerende, magnetiske, katalytiske og/eller mekaniske egenskaper
Kan utføre avanserte beregninger knyttet til materialdesign for utvalgte prosesser
Generell kompetanse
Materialteknologen kan:
Gi velstrukturerte presentasjoner for både fagfolk og ikke-spesialister med og uten moderne presentasjonsmidler
Skrive velstrukturerte og klare rapporter og bidrag til vitenskapelige publikasjoner
Formidle etterspurt kunnskap og resultater på en klar og overbevisende måte
Kunne lese, tolke og oppsummere engelskspråklig faglitteratur skriftlig og muntlig
Vurdere og forutsi teknologiske, etiske og samfunnsmessige effekter av eget arbeid og ta ansvar for arbeidets virkning på en bærekraftig og samfunnsmessig utvikling
Gjennomføre risikoanalyser og kjenne sikkerhetsinstrukser for eget arbeid
Sette seg inn i hovedlinjene i kunnskapsutviklingen av eget fagfelt for å sikre faglig oppdatering
Ha god kontakt med fageksperter og være i stand til å etablere internasjonale faglige nettverk
Kan arbeide selvstendig og i tverrfaglige grupper og samarbeide effektivt med spesialister og ta egne initiativ.
Materialteknologi er en av menneskehetens viktigste vitenskaper. Det er ikke tilfeldig at de ulike tidsaldrene er oppkalt etter hvilke materialer vi har hatt kunnskap til å fremstille og bruke. Steinalderen, bronsealderen og jernalderen har alle diktert hvilke muligheter mennesker har hatt. Materialteknologi har dannet grunnlaget for fremgang i andre vitenskaper og kalles derfor ofte en muliggjørende teknologi.
I dag er materialenes egenskaper noe folk flest kanskje ikke tenker over, men kunnskap om materialer er fremdeles en forutsetning for ny og forbedret teknologi.
Navnet materialteknologi er veldig beskrivende. Det omfatter alt vi lager ting av, som betong, glass, polymerer (plast), metaller, halvledere, keramer og oksider. Ved sivilingeniørstudiet i materialteknologi på NTNU ligger fokus på de områdene som er sterkt representert i norsk industri og forskning. Det vil si produksjon og bearbeiding av metaller som aluminium og silisium, og utvikling av materialer med spesielle egenskaper. Dette kan være sterke og seige ståltyper, biomedisinske implantat, og uorganiske material for bruk i solceller, batterier og andre teknologier for fornybar energi. Bruksområdene for norsk materialteknologi er mange.
Uansett hvilket av disse bruksområdene det er snakk om, handler fagfeltet om alle stadiene fra forbedring av fremstillingsprosess og resirkulering av materialer til utvikling av nye materialtyper. Design og produksjon av ny teknologi skjer ofte ved hjelp av avanserte datasimuleringer av prosessen.
Fremstilling av materialer er ofte veldig energikrevende, eller det kan være forbundet med uønskede utslipp som for eksempel av CO2. I denne sammenhengen handler materialteknologi om å forstå og kontrollere fremstillingsprosessen slik at energiforbruket, miljøpåvirkningen og kostnader reduseres, samtidig som kvaliteten på produktet forbedres.
Materialteknologi handler også om hvordan man kan skreddersy materialers egenskaper. Et fly trenger materialer som er lette og sterke, et litium-ionbatteri må lagre mye energi og lades ut fort, en solcelle må klare å utnytte energien fra sollyset på en effektiv måte – og en skyskraper må være så sterk, solid og sikker som mulig. For å oppnå dette kreves det en forståelse av sammenhengen mellom materialenes makroskopiske egenskaper og mikroskopisk struktur, samt kjemisk sammensetning og fremstillingsmetode.
Som materialteknologistudent vil du ta del i utviklingen av et av verdens viktigste og mest fremtidsrettede vitenskapsområder.
Ville vite mer om grønn energi
Ville vite mer om grønn energi
Foto: Privat/NTNU
Jeg valgte å studere materialteknologi fordi det er et tverrfaglig studie med blanding av både fysikk og kjemi. Først og fremst var jeg på utkikk etter et studie med fokus på grønn energi, og materialteknologi har flere fag om både solceller og batterier. Les mer på studentbloggen her.
