材料工程专业详解(附最新offer)
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林玉婷

材料工程专业详解(附最新offer)

2019-03-17...

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美国的材料科学与工程研究正朝着更轻、更耐用、更多用途的方向发展,因此,前往美国攻读材料科学与工程专业拥有着强大的优势。

近些年来,随着媒体将越来越多的注意力投放到纳米科学和纳米技术上,材料科学逐渐在许多大学被推到了前沿。美国的材料科学与工程研究正朝着更轻、更耐用、更多用途的方向发展,因此,前往美国攻读材料科学与工程专业拥有着强大的优势。

材料科学与工程专业概述


材料科学与工程(Materials Science & Engineering)是研究材料制备、结构、性能、加工的学科, 材料学是一个交叉学科,涉及物理、化学、生物等 ,它以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。

美国材料科学也与工程专业与电子工程结合,则衍生出电子材料,与机械结合则衍生出结构材料,与生物学结合则衍生出生物材料等等。

学位设置


在美国大学中,材料科学与工程专业一般开设在工程学院、工程与应用科学学院下,通常有独立的Department。其学位设置每个学校会有所不同,大体可以分为两种情况:
只开设MS 和PHD 学位 ,这里的MS 学位通常是针对就业的Professional学位

开设有常规的MS、MEng 和PHD 学位 。MS 通常是两年,以授课为主,侧重学术,毕业后可以选择就业也可继续攻读PHD学位;而MEng则是 一年,主要针对就业,更侧重于实践。

专业分类

材料科学与工程专业涉及多个学科,一般分为如下几类:高分子材料,无机非金属材料,金属材料,计算材料科学,光、电、磁材料,复合材料。

1. 高分子材料 Polymer Materials 

 

主要研究橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料以及这些材料的制备、表征、加工、形貌、特性。 近些年高分子材料的发展非常迅速,有很多美国大学都在高分子的研究领域投入了巨大的科研力量,应用十分广泛,如轮胎、液晶电视、甚至防弹衣、航天飞机上都能用到高分子材料。

高分子材料发展时间不长,研究成果多,申请难度比较大,专业的回报率还是比较高的。 就业可以在研究所、设计院、日化公司、汽车、电子电气、航空航天等企业 。

2. 金属材料 Metallic Materials

金属材料是最传统的材料,如钢铁材料、非晶态合金、结构金属材料、功能金属,它们的微观结构对材料力学和物理性能影响,合金中不同成份比例对材料硬度、韧性、拉伸强度的影响。 现在对于金属材料的研究多与纳米材料以及复合材料相结合。

这个方向比较传统,竞争不太激烈,要求在国内大学里有金属材料的背景。就业方向是在钢铁公司、冶金、机械、军工、航空航天、仪表等行业的公司。

3.无机非金属材料 Ceramic Materials 

主要研究水泥、玻璃、光导纤维、非金属矿、绝缘材料、功能陶瓷如压电陶瓷 ,由于陶瓷材料耐高温、耐磨、硬度大在无机非金属材料中应用最广泛。

无机非金属材料的申请竞争较金属材料激烈,就业前景也比较好。 将来就业可以去建设单位、设计院、研究所、建筑施工及管理企业、质检机构。

4. 计算材料科学 Computational Materials Science 

这是一种工程技术手段, 主要用计算机模拟以及分子动力学的方法进行材料结构、特征模拟、复杂材料的统计力学、大分子材料理论。
主要是理论方面的研究,需要有数学、线性代数、统计学的背景。申请人较少,Ph.D.学习难度大,完成学位时间长,一般需要6年的时间,甚至有些课题需要7年, 就业一般是去大学任教继续从事理论方面的研究。

5. 电子、光学、磁性材料 Optical、Electronic and Magnetic Materials

主要研究光学与光谱学、液晶、聚合物二级管、光电池和光子晶体、半导体材料和装置、磁存储器、磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。
这个方向的竞争比较激烈,由于现在社会朝微电子方向发展,所以就业前景非常乐观。 可以去电子业、研究机构、汽车等行业。

6. 生物材料Biomaterials

主要研究碳纳米管的合成及自然材料的特征、无机材料的合成、有机和生物材料化学、材料加工、材料热力学、生物应用材料、分子细胞和生物力学、材料力学和生物材料、材料成像。 在研究过程中也会和仿生学相结合, 比方说人造骨骼和人造肌肉。

7. 纳米材料Nano Materials

主要研究量子力学、材料的机械性能、纳米科学与工程、端口的纳米机械和纳米生物技术、纳米结构材料、纳米材料、纳米材料的加工。 纳米材料也是属于回报率比较高的一个研究方向。

8. 能源材料Energy Materials

主要研究太阳能电池、能量贮存、经济和环境材料选择、高级能量转换的基础、固态元件和能量转换、材料的能量贮存、能量和材料制定政策、未来能源系统材料。 应用最为广泛,也最常见的就是太阳能电池板。

9. 复合材料Composite materials

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料 各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。


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