美國留學——材料科學與工程專業(yè)

專業(yè)簡介：

材料科學與工程(Materials Science an Engineering)是一個多學科領域，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個科學和工程領域的應用。它是研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能三者之間的相互關(guān)系的科學。涉及的理論包括固體物理學，材料化學，應用物理和化學，以及化學工程，機械工程，土木工程和電機工程。與電子工程結(jié)合，則衍生出電子材料，與機械結(jié)合則衍生出結(jié)構(gòu)材料，與生物學結(jié)合則衍生出生物材料等等。隨著近年來媒體將注意力大量集中在納米科學和納米技術(shù)上，材料科學在大學被推到了最前沿。它也是法醫(yī)工程和失效分析中的一個重要組成部分。

材料科學與工程的專業(yè)研究方向：

材料學專業(yè)的分支有很多，美國大部分有材料專業(yè)的學校都會有獨立的epartment，material science專業(yè)一般分布在美國大學文理學院下，material science an engineering一般分布在工程學院下。材料專業(yè)有很多種方法進行分類，比如說：按物理化學屬性分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復合材料，按用途分為電子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。由于劃分方法不一致，以及中國國內(nèi)材料專業(yè)設置與美國大學專業(yè)設置的差異，讓很多中國留學生達不到清晰認識美國材料專業(yè)，甚至產(chǎn)生誤解，針對這樣的情況，我跟在美國就讀的材料專業(yè)的學生交流，以及結(jié)合美國材料工程這門課程的介紹，總結(jié)出如下材料學的分支方向。

金屬材料 Metallic Materials金屬材料是最傳統(tǒng)的材料，如鋼鐵材料、非晶態(tài)合金、結(jié)構(gòu)金屬材料、功能金屬，它們的微觀結(jié)構(gòu)對材料力學和物理性能影響，合金中不同成份比例對材料硬度、韌性、拉伸強度的影響?，F(xiàn)在對于金屬材料的研究多與納米材料以及復合材料相結(jié)合。注意：國內(nèi)冶金材料專業(yè)的學生比較適合學習金屬材料方向或材料加工方向，但是材料加工方向的設置相對較少。

金屬材料工程是一門實用性很強的專業(yè),主要培養(yǎng)從事先進金屬材料的設計、計算機模擬和結(jié)構(gòu)性能預測,先進金屬材料、傳統(tǒng)金屬材料和裝飾材料的加工和處理,材料設計軟件優(yōu)化、材料制備加工工藝和性能綜合優(yōu)化,材料表面強化、功能化、復合化及其服役行為和環(huán)境效應,包括失效分析、壽命評估、材料自身的防護和環(huán)境保護以及失效后的回收再利用等方面高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)培養(yǎng)方向較多,有金屬材料與表面工程、腐蝕與防護、焊接工藝及設備、裝飾材料與裝飾工程、材料設計與計算機模擬等。

無機非金屬材料 Ceramic Materials

無機非金屬材料是三大基礎材料之一，包括結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷，耐火材料、玻璃、水泥等。這幾年無機非金屬材料要比金屬材料發(fā)展迅速，尤其是陶瓷方面競爭比較激烈。研究內(nèi)容主要包括固體電解質(zhì)材料的制備，結(jié)構(gòu)和性能研究；結(jié)構(gòu)陶瓷的制備，組織結(jié)構(gòu)和性能的研究；磁性材料、電性材料、壓電陶瓷、半導體陶瓷等功能材料的制備和研究；古陶瓷和日用陶瓷的研究和開發(fā)。高溫陶瓷、耐火材料的制備和開發(fā)等。

高分子材料 Polymer Materials

高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。高分子材料按來源分為天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。現(xiàn)代，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學技術(shù)、經(jīng)濟建設中的重要材料。高分子材料是當今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，高分子材料已廣泛應用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑等各個領域。研究內(nèi)容包括活性聚合、新材料的合成與開發(fā)、聚合物結(jié)構(gòu)與性能、反應性加工、先進復合材料及應用、超細材料及納米材料、生物材料、新型功能材料、化學建材和化學纖維等。

近些年高分子材料發(fā)展迅速應用到生活中的各個領域，高分子材料發(fā)展時間不長，研究成果多，申請難度比較大，專業(yè)的回報率還是比較高的。高分子材料的應用十分廣泛，比方說輪胎、液晶電視、甚至防彈衣、航天飛機上都能用到高分子材料。值得注意的是：化學工程專業(yè)下也有高分子方向，化學背景的學生有相關(guān)的課程背景也是可以申請材料專業(yè)下高分子方向的。

復合材料Composite materials

復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細粒等。

資深顧問咨詢師個人資料：

本站美國部資深首席海歸金牌顧問咨詢師，美國俄勒岡大學經(jīng)濟學學士，美國華盛頓大學商業(yè)分析碩士畢業(yè)。曾就職于硅谷某科技公司，后因個人原因回國并投身于本站留學北京總公司美國部，以海外留學背景、出色的英語能力、精湛的美國業(yè)務知識、耐心的服務態(tài)度，強烈的責任感贏得家長學生的一致好評。從業(yè)至今，每年獲得“本站留學——零投訴服務之星”。

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