材料與冶金工程是一個非常多元化的領域，結合了化學、土木、電氣、工業和機械工程。您將研究金屬的特性以及工業、商業或家庭用途的相關生產過程。您將管理和規劃鋼和鋁等金屬以及陶瓷、聚合物和復合材料等更先進材料的制造和改造。您是否知道我們日常使用的所有物品中 90% 以上都來自金屬或礦物，而僅您的手機就含有近 40 種不同的金屬或礦物?因此，材料工程成為電子、計算、航空、汽車、健康和可再生能源等不同領域大量新技術發展的核心也就不足為奇了。

1.冶金學有許多定義和特點

- 它是一門將金屬和合金轉化為各種形態的科學，最重要的是，它具有適合實際使用的特性。

- 它是一門研究金屬的行為和特性以及如何從礦石中提取金屬的科學。

- 它是一門研究如何從礦石中提取金屬、提煉金屬和金屬合金以及從金屬中提取有用物品的科學。

- 冶金學是一門應用科學，它將金屬科學與冶金工業聯系在一起。

冶金學的歷史可以追溯到數千年前，當時人類開始尋找具有多種有用特性的金屬。其中一個例子是公元前 3000 年左右，當時埃及人使用某些金屬制造武器，這些金屬因其強度而備受重視。萃取冶金的最早證據可以追溯到數千年前，當時人們使用一種元素形式的冶煉來提取有用的礦物。

16 世紀德國科學家格奧爾格-阿格里科拉(Georg Agricola)的著作《De Re Metallica》描述了提取金屬礦石和回收金屬的過程，因此經常被稱為 "冶金學之父"。在現代，冶金學家經常與材料科學家和工程師組成跨學科團隊開展工作。

2.冶金學基礎

大多數初學者都知道，學習應用冶金學首先要了解什么是金屬。這些是冶金學的基礎知識，也是進一步學習的重要基礎。

a.金屬具有多種金屬元素組成的無機物，也可能含有一些非金屬元素，例如鐵、鋁和鎳。

b.金屬具有晶體結構，原子排列有序。一般來說，金屬具有良好的電性能和熱性能，在室溫下具有較好的延展性和韌性。它們因其強度、剛度和耐受性而變得重要和有用。

c.一般分為兩類--黑色金屬和有色金屬。黑色金屬冶金包括以高鐵(鋼和鑄鐵)為基礎的工藝和合金，而有色金屬冶金包括以鋁、銅、鋅、鈦和鎳等其他金屬為基礎的工藝和合金。

d.金屬元素是指 一種單一的純物質，無法分解成更簡單的物質。

e.金屬化合物是： 由兩種或兩種以上元素通過化學鍵結合在一起的物質。

f.金屬合金是指 兩種或兩種以上元素混合在一起的特殊混合物。

3.工藝類型

a.采掘冶金是從礦石中提取有價金屬，然后將提取的粗金屬提煉成 "純 "金屬。為此，必須對礦石進行物理、化學或電解分解。

b.火法冶金學是一種特殊的采掘冶金學，涉及礦物和冶金礦石的熱處理。其目的是使材料發生物理或化學變化，從而回收有價值的金屬。最常見的火法冶金工藝是焙燒、熔煉和轉化。火法冶金工藝顯然需要大量的能量才能在工藝過程中達到所需的高溫。這種能量通常由燃燒、材料放熱反應或電熱提供。

c.水冶涉及使用水基液體從礦石中提取金屬或化合物。這些工藝包括浸出、不溶性化合物沉淀和減壓。

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