Základní skupiny materiálů jsou pevně definovány (viz schéma). Ve výukových programech světových univerzit i v odborné literatuře se objevují i názvy materiálově-inženýrských oborů zaměřených na jednotlivé materiálové skupiny. Můžeme se tak setkat s pojmem kovové inženýrství (metal engineering), jehož základem je metalurgie, tedy původní obor, ze kterého se materiálové inženýrství začalo vyvíjet. Dále pak vznikly obory polymerní inženýrství, keramické inženýrství, kompozitní inženýrství a materiálová věda a inženýrství uhlíku (material science and engineering of carbon). Materiálové inženýrství tak představuje nadstavbu těchto úžeji specializovaných materiálových domén. Strojírenský průmysl využívá jako konstrukčního materiálu všech uvedených skupin materiálů a vyžaduje tak komplexní přístup k materiálovému řešení, včetně ekonomických požadavků.
Z oblasti kovů uveďme konkrétní příklad objevu z poslední doby, který řeší nejen stále aktuální problém hustoty, ale současně i mechanické vlastnosti a ekonomiku. Vysoká hustota ocelí omezuje jejich použití v řadě strojírenských odvětví, kde hustota je jedním z hlavních kritérií. Výrazné zmenšení hustoty nabízí slitina železo-hliník. Ta však nemá požadovanou houževnatost, což limituje její použití jako konstrukčního materiálu. Její modifikací nanokrystalickou intermetalickou fází FeAl lze připravit houževnatý materiál s měrnou pevností a hustotou stejnými jako u titanových slitin, ale s cenou zhruba desetkrát menší (S.-H. Kim, Nature 518, únor 2015). Materiálové inženýrství by se mělo rozvíjet ve smyslu obecného pojetí inženýrství, tj. převádět poznatky výzkumu a vývoje do praxe a využívat je formou technologického zpracování k uspokojování potřeb společnosti.
Inženýrská akademie ČR, sekce Materiálové inženýrství a technologie
Prof. Ing. Josef Steidl, CSc., FEng.
jose.steidl@gmail.com
www.iacr.cz