sivilingeniørutdanning Materialteknologi 2014-2015
sivilingeniørutdanning Materialteknologi Vi leter etter deg som vil utvikle morgendagens materialer Vil du lære å forstå materialene som omgir oss og være med på å utvikle dem? Materialer er viktige de inngår i de fleste konstruksjoner og produkter og er med på å redde liv, skape arbeidsplasser og spare miljøet. Bli ekspert på metallfremstilling og resirkulering. Lær deg ferdighetene som trengs for å velge rett materiale til riktig bruk. Slik kan du være med på å sikre riktig anvendelse av aluminium, stål og titan i bil, båt, fly og offshoreinstallasjoner. Bli med og realiser fremtidens miljøvennlige energisamfunn gjennom utvikling av bedre og mer effektive solceller, nye nanostrukturerte materialer for hydrogenlagring, superledere, batterier, brenselceller og katalysatorer.
Metallproduksjon og resirkulering det stilles stadig strengere krav internasjonalt til både bedre energiutnyttelse og mer miljøvennlig produksjon. Foto: Geir Mogen
Hva er materialteknologi? Materialteknologi er tverrfaglig og omfatter alt fra fremstilling av aluminium, stål og silisium til utvikling av nye materialer. Materialene anvendes innen blant annet petroleumsvirksomhet og energiteknologi, i biler og andre fremkomstmidler og i mer dagligdagse produkter som sportsutstyr, verktøy og kjøkkenredskaper. Materialteknologi er derfor et viktig satsingsområde for norsk industri. Som ferdig utdannet materialteknolog vil du stå overfor spennende utfordringer innenfor: miljøvennlig metallfremstilling og resirkulering avansert materialbruk innenfor olje og gassvirksomhet utvikling av nye materialer basert på nanoteknologi for miljøvennlig utnyttelse av våre nasjonale energiressurser. studer materialteknologi Materialteknologi er studiet for deg som er nysgjerrig på hvorfor ulike materialer benyttes til ulike formål, hvordan de lages og er sammensatt, og hvordan de kan utvikles og forbedres. Studiet gir kompetanse på områder som er viktige for Norge som industrinasjon, både i dag og i fremtiden. NTNU har en av verdens beste profesjons- og forskerutdanninger innenfor dette fagområdet, noe som verdsettes i en fremtidig jobbsituasjon. Oppbygning Sivilingeniørutdanning materialteknologi er en femårig utdanning. Allerede første året lærer du om hvordan materialene fremstilles, hvordan de er oppbygd, hvilke egenskaper de har, og hvordan de formes og brukes. For å forstå alt dette må du ha solide basiskunnskaper innenfor matematikk, fysikk, kjemi og datafag. VANSKELIGE ORD? På www.ntnu.no/studier/ordliste finner du en liste som forklarer disse ordene: studieprogram, bachelorprogram, masterprogram, semester, studiepoeng, emne, fag, fordypningsemne, perspektivemne, støttefag, årsstudium, studieretning, fordypning, hovedprofil. 4
Disse emnene, sammen med materialfagene, utgjør grunnstammen i dette studieprogrammet de tre første årene. Det fjerde og femte året gir muligheter for fordypning gjennom valg av hovedprofil. Videre spesialisering frem mot en mastergrad skjer i femte årskurs ved at du velger fordypningsemner, prosjekt- og masteroppgave. Sistnevnte er knyttet opp mot løpende industri- og forskningsprosjekter. en ny Hverdag Materialteknologistudiet har små klasser med ca. 30 studenter, noe som gjør at du blir raskt kjent med alle dine medstudenter. Klassefølelsen, samholdet og den personlige kontakten med faglærerne ved instituttet, gjør materialteknologistudiet helt unikt. Studiet skiller seg ut fra de fleste andre universitetsstudier. Studentene utvikler et godt vennskap på lese- og datasalen, i arbeid på laboratoriet, eller i forbindelse med bedriftsbesøk og sosiale arrangementer i regi av linjeforeningen «Bergstuderendes forening» eller interesseorganisasjonen «De Høylegerte». «De Høylegerte» disponerer også koier og arrangerer utflukter, slik at du raskt blir kjent med materialteknologistudenter også i høyere årskurs. Allerede i første klasse får du være med på ekskursjoner der du besøker ulike norske bedrifter som har materialteknologi som nøkkelkompetanse. Senere drar alle studenter i tredje klasse på en hovedekskursjon til utlandet. De senere år har denne vært lagt til land som Kina, Malaysia, Singapore, Sør-Korea, Japan og USA. I 2014 planlegger studentene tur til Brasil. Ekskursjoner er lærerike, sosiale og gir minner for livet. Studentsamarbeid er viktig i studietiden. Foto: Marianne Sjøholtstrand 5
Utenlandsopphold Materialteknologi er et internasjonalt fagområde, og et studieopphold i utlandet er verdifullt når du senere skal søke jobb. NTNU har gode samarbeidsavtaler med mange utenlandske universiteter, og vårt eget fagmiljø har et bredt kontaktnett verden over. Derfor tar flere av våre studenter deler av materialteknologistudiet ved et utenlandsk universitet. Du kan lese mer om dette på våre nettsider hvor du også finner «reisebrev» fra noen av våre tidligere utenlandsstudenter: www.ntnu.no/studier/mtmt Jobbmuligheter I løpet av studietiden får du god anledning til å bli kjent med mulige arbeidsgivere, blant annet gjennom gjesteforelesninger, ekskursjoner, bedriftspresentasjoner eller ved å skrive prosjekt- og masteroppgave med industritilknytning. Slik kan du knytte verdifulle kontakter mot næringslivet. Som ferdig utdannet materialteknolog har du mange jobbmuligheter, og du kan velge blant mange forskjellige typer stillinger. Jobbene er spredt, både faglig og geografisk. Etterspørselen etter sivilingeniører med spesialisering innenfor materialteknologi er stor, både i Norge og i utlandet, og mange er i dag ansatt i store multinasjonale industriselskaper som Elkem, Hydro, Statoil og Aker Solutions. En mastergrad i materialteknologi gir samtidig grunnlag for opptak til videre ph.d.-studier for den som ønsker en karriere innenfor forskning, enten i industrien eller ved et institutt/universitet. Du kan også utnytte tverrfagligheten i materialteknologistudiet til å spesialisere deg videre innenfor salg og markedsføring, ledelse eller administrasjon. Du kan lese mer om jobbmulighetene på våre nettsider: www.ntnu.no/studier/mtmt Materialteknologi Antall studieplasser: 25 Søknadsfrist: 15. april Adresse: NTNU, Fakultet for naturvitenskap og teknologi, 7491 Trondheim Telefon: 73 59 41 97 Informasjon om studiet: www.ntnu.no/studier/mtmt www.ntnu.no/materialteknologi www.ntnu.no/nt Studieveileder: studier-nt@nt.ntnu.no Opptakskrav: Krav om matematikk (R1+R2) og fysikk, (FYS1). Karakteren 4 eller bedre i matematikk R2. Kravkode ING4R2 6
HovedproFiler I det fjerde året kan du velge fordypning innenfor en av følgende tre hovedprofiler: metallproduksjon og resirkulering materialutvikling og -bruk materialer for energiteknologi I dag kan man ved hjelp av nanoteknologi også fremstille nanostrukturerte karbonmaterialer med helt unike egenskaper i laboratoriet. Slike materialer kan i fremtiden bli brukt til å bygge enda sterkere og lettere fly og romferger. metallproduksjon og resirkulering Norge er i dag verdensledende innen fremstilling av aluminium, silisium og ferrolegeringer. Ferrolegeringer tilsettes stål for å gi ønskede egenskaper, og innenfor disse områdene spiller materialteknologer en viktig rolle. Dette er industri som gjennom metallproduksjon skaffer landet store eksportinntekter. Materialer kan enten fremstilles fra naturlige råmaterialer eller ved resirkulering av skrapmetall. Aluminium og stål er eksempler på materialer som i økende grad resirkuleres, og som derfor byr på mange nye og spennende utfordringer for deg som materialteknolog. Silisium er et viktig materiale som blant annet brukes til å lage solceller. Norsk solcelleindustri er ennå ung, men etterspørselen etter rent silisium til solcelleformål vokser med mer enn 30 prosent per år. Derfor satses det stort på å utvikle denne industrien i Norge, og behovet for materialteknologer med slik spesialkompetanse er sterkt økende. Karbonmaterialer er også viktige siden de benyttes som elektroder og fôringer i elektrolyseceller og ovner for metallproduksjon. Å beskytte mot korrosjon er viktig for både stål, titan, nikkel og aluminium som benyttes i alle oljeinstallasjoner i Nordsjøen. Olje- og gassindustrien er derfor avhengig av materialteknologer, som for eksempel Mongstad raffineri. Foto: Olav Bjering 7
Innenfor området metallproduksjon og resirkulering er den internasjonale konkurransen hard, og det stilles stadig strengere krav til både bedre energiutnyttelse og mer miljøvennlig produksjon. Bedrifter som klarer å utnytte alle ressurser gjennom resirkulering og bruk av smarte prosesser, vil derfor ha et konkurransefortrinn. Her vil du som materialteknolog kunne bidra til utvikling av denne viktige industrien i Norge. Materialutvikling og -bruk Har du tenkt over hvilke materialer en bil, båt, et fly eller en offshoreinstallasjon er laget av? Hvorfor er akkurat de materialene valgt, hvilke materialegenskaper er viktige, og ikke minst: hva er det som bestemmer materialegenskapene? Dette krever grunnleggende kunnskaper om konstruksjonsmaterialer som aluminium, stål, titan, nikkel, keramer og kompositter. I tillegg er det nødvendig å forstå hvordan nano- og mikrostrukturen til materialene påvirker bruksegenskapene. Som et verktøy for strukturkarakterisering benyttes avanserte elektronmikroskoper med en oppløsning helt ned på atomnivå. Et materiale som brukes i bil, båt eller fly, må være både lett, sterkt og seigt, slik at energiforbruket blir lavt og bæreevnen størst mulig. Et lett materiale har lav tetthet, og dette er en fysisk egenskap som gjenspeiler den atomære oppbyggingen. Tilsvarende bestemmer nanoog mikrostrukturen styrken og seigheten til materialet, og i motsetning til tettheten endres disse egenskapene etter støping, varmebehandling, forming og sveising. Siden det er kombinasjonen av egenskaper som teller, vil en herdet aluminiumlegering ofte være den beste materialløsningen for bil, hurtigbåt og fly. 8 Silisium solcelle. Foto: istockphoto.com
I dag er norsk lettmetallindustri verdensledende når det gjelder fremstilling av bildeler i aluminium. Korrosjonsmotstanden til et materiale påvirkes også av nano- og mikrostrukturen. Denne egenskapen kan følgelig styres gjennom tilsetning av legeringselementer, varmebehandling og overflatebelegging. I dag går to til fire prosent av bruttonasjonalproduktet med til å utbedre skader forårsaket av korrosjon. Av disse kunne 20-25 prosent vært unngått ved riktig materialvalg og overflatebehandling. Å beskytte mot korrosjon er viktig for både stål, titan, nikkel og aluminium som benyttes i alle oljeinstallasjoner i Nordsjøen. Norge er et foregangsland innenfor avansert materialbruk offshore. For eksempel jobber mange materialteknologer i Statoil og Aker Solutions med å utvikle nye korrosjonsbestandige stål-, nikkel- og titanlegeringer i samarbeid med internasjonale produsenter. Dette er helt nødvendig siden korrosjonsproblematikken på langt nær er løst. Andre igjen prøver å utvikle nye metoder og teknikker for overflatebelegging av mer tradisjonelle materialer. Slik legger materialteknologene grunnlaget for sikker og miljøvennlig utnyttelse av olje- og gassressursene i Nordsjøen og nordområdene. Materialer for energiteknologi Norge er rikt på naturgass, som i dag eksporteres til andre land og forbrennes der. Fremtidens hydrogensamfunn forutsetter imidlertid at naturgassen utnyttes på en mer miljøvennlig måte. En interessant mulighet er å omdanne naturgassen til henholdsvis ren hydrogen (H 2 ) og karbondioksid (CO 2 ). Karbondioksid må da separeres og deponeres på en miljøvennlig måte. Hydrogen derimot, kan utnyttes som miljøvennlig energibærer. En slik omlegging til økt bruk av hydrogen som energibærer forutsetter imidlertid at det skjer en tilsvarende utvikling av såkalte funksjonelle materialer. Dette er smarte materialer som du finner i solceller, superledere, PC-er, batterier, brenselceller og katalysatorer, og som har en fysisk egenskap som kan utnyttes. 9
Miljømessig sett er hydrogen en attraktiv energibærer. Derfor har elleve av de største bilprodusentene i verden utviklet brenselcelledrevne biler basert på hydrogen. Videre er det et stort behov for billigere og mer robuste materialer til bruk i brenselceller, slik at denne teknologien kan bli mer konkurransedyktig i fremtiden. Likedan er økt strømproduksjon fra solenergi avhengig av at det forskes mer på solceller. Rent silisium er i dag det viktigste materialet i solcellepaneler. Likevel er det mye du som materialteknolog kan gjøre for å bedre solcellenes funksjonalitet og virkningsgrad. Det forskes også på utvikling og bruk av alternative materialer i solceller, og i fremtiden kan de kanskje bestå av funksjonelle oksider eller organiske polymerer. Det er særlig innenfor utvikling av funksjonelle materialer at nanoteknologien kommer til sin rett. Denne teknologien blir stadig viktigere, og er et slagkraftig verktøy for å utvikle og skreddersy smarte materialer med optimale egenskaper for nye anvendelser innenfor de tidligere nevnte områdene. Derfor gir denne hovedprofilen deg som student gode muligheter til å velge både prosjektog masteroppgave med utspring i nanoteknologi. Ut i arbeid Her kan du lese om hvordan tidligere materialteknologistudent Truls Gruben Sætran opplevde studietiden ved NTNU og overgangen til arbeidslivet. Hvorfor valgte du materialteknologi? Jeg ville først studere kjemi. Etter å ha studert det i et par år fant jeg ut at jeg var mer interessert i å lære om metaller. Det var spennende å lære om sammenhengen mellom hvordan materialer oppfører seg, hva de lages av og ikke minst måten de lages på. Dette har mye å si for hva et materiale kan brukes til. Var det lett å få jobb da du var ferdig med studiet? Å få jobb etter endt studium gikk greit. Materialteknologi har stort fokus innen olje og gass i dag. For å utvikle nye produkter og tekniske løsninger er man i noen tilfeller helt avhengig av bedre materialer med bedre kvalitet. Egenskaper som høy styrke, lav vekt, god sveisbarhet og korrosjonsbestandighet er blant de tingene som driver et design. Materialteknologen Truls Gruben Sætran er 28 år og jobber i dag som materialingeniør i GE Oil&Gas i Trondheim. Truls fullførte sin sivilingeniørutdanning i materialteknologi ved NTNU våren 2012. 10
Kombinasjoner av egenskaper som disse, kan være vanskelig å oppnå. Dette gjør at materialteknologer er ettertraktet i denne bransjen. Hvordan er livet som yrkesaktiv materialteknolog? I starten er det mye nytt, og jeg har etter hvert fått bruk for nesten alt jeg har lært igjennom studiet! Det er veldig givende å se at det jeg lærte på skolen faktisk er viktig for jobben min. Jeg jobber sammen med ingeniører på andre fagfelt og ser hvordan materialteknologi påvirker produktene vi lager. Jobben er variert og jeg får være i kontakt med både kunder og leverandører, og får lov til å følge hele prosjekter fra start til slutt. Har du lyst til å lese mer om hva andre materialteknologer jobber med i dag, besøk nettsiden: www.ntnu.no/studier/mtmt/jobb studieløp 1. og 2. år: Basisemner: materialteknologi, matematikk, kjemi, fysikk, mekanikk, ex.phil osv. 3. og 4. år: velg hovedprofil: 1. Metallproduksjon og resirkulering 2. Materialutvikling og -bruk 3. Materialer for energiteknologi - Valgbare fag innenfor valgt hovedprofil - Valgfag fra hele NTNU - Ikke-teknologiske fag 5. år: Prosjekt og fordypningsemner og masteroppgave linjeforening De Høylegerte: www.stud.ntnu.no/ groups/dhl og Bergstuderendes Forening, http://org.ntnu.no/bsf Elektronmikroskopet er et viktig redskap for strukturkarakterisering av ulike materialer. Foto: Kim Ramberghaug 11
> Design/AD: Agendum See Design as Illustrasjon: Agendum See Design/Commando Group/Rune Spaan Layout: Marianne Sjøholtstrand/NTNU Trykk: Senter Grafisk AS ntnu det skapende universitet Ved NTNU i Trondheim er den teknologiske kunnskapen i Norge samlet. I tillegg til teknologi og naturvitenskap har vi et rikt fagtilbud i samfunnsvitenskap, humanistiske fag, realfag, medisin, lærerutdanning, arkitektur og kunstfag. Samarbeid på tvers av faggrensene gjør oss i stand til å tenke tanker ingen har tenkt før, og skape løsninger som forandrer hverdagen. www.ntnu.no/studier/mtmt