一、專業簡介
材料科學與工程(Materials Science and Engineering)是一個多學科領域專業,涉及物質的性質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、材料的微觀結構與材料宏觀性能三者之間的相互關系的科學。涉及的理論包括固體物理學,材料化學,應用物理化學,以及化學工程,機械工程,土木工程和電機工程。與電子工程結合,則衍生出電子材料,與機械結合則衍生出結構材料,與生物學結合則衍生出生物材料等等。近年來隨著納米科學和納米技術的應用,材料科學與工程逐步被推到了最前沿。
20世紀60年代起,美國高校逐步開始對材料學科進行改造,將原先設置在化工、機械和冶金等院系中與材料有關的專業陸續分離出來,成立了“材料科學與工程系”或“材料科學系”等獨立的系科。
到20世紀80年代中后期,美國大部分高校已實現了材料專業的獨立化。以美國麻省理工學院為例,其在1974年便成立了獨立的材料科學與工程系。自此,材料科學作為一門獨立的新興學科走上了歷史舞臺。
二、專業方向
1、金屬材料
金屬材料是重要的工程材料,包括金屬和以金屬為基的合金。通過對金屬材料制備工藝及其原理的探索,將研究成果直接應用于現實生產是這一學科的主要目的。
2、無機非金屬材料
無機非金屬材料是三大基礎材料之一,包括結構陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷,耐火材料、玻璃、水泥等。研究內容主要包括固體電解質材料的制備,結構和性能研究;結構陶瓷的制備,組織結構和性能的研究;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。高溫陶瓷、耐火材料的制備和開發等。
3、高分子材料
高分子材料是當今世界發展最迅速的產業之一,高分子材料已廣泛應用到電子信息、生物醫藥、航天航空、汽車工業、包裝、建筑等各個領域。研究內容包括活性聚合、新材料的合成與開發、聚合物結構與性能、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。
4、電子信息材料
電子信息材料是材料科學與當今信息時代重要的交叉學科之一,與當今世界迅速發展的信息技術密切相關,又有著極其廣闊的發展前景 專業方向指在微電子、光電子技術等領域中所用的材料,主要包括半導體微電子材料;光電子材料,電子陶瓷材料,磁性材料;光纖通信材料,存儲材料;壓電晶體與薄膜材料,綠色電池材料等。其研究內容非常廣泛,包含了柔性晶體管、光子晶體、SiC、GaN、ZnSe等寬帶半導體材料為代表的第三代半導體材料、有機顯示材料以及各種納米電子材料等。
5、計算材料科學
新興學科,主要是利用計算機模擬以及分子動力學的方法進行材料結構,特性的模擬和理論計算,材料熱力學和動力學過程的模擬,超大大分子材料的理論計算,復雜材料的統計力學計算等等。
三、就業及薪酬總結
目前高分子材料已被廣泛應用于生活、生產、科研和國防等各個領域,成為科學研究的一個重點領域。學生畢業后可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作,也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作,還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。
美國材料工程專業大部分就職于:計算機和電子設備制造;導航,測量,醫學電子設備,控制設備制造;傳播設備制造;交通運輸工具制造;航天設備和零件制造;塑料橡膠產品制造等。平均年薪:$84,200;薪酬范圍:$46,120-$112,140。