材料是用于制造有用物件的物质。根据材料的组成结构,可分成金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料;根据材料的性能特征,可分成结构材料和功能材料。历史证明材料是社会进步的物质基础和先导,是人类进步的里程碑,例如“石器时代”、“铜器时代”、“铁器时代”等;在近代,钢铁材料的发展对于工业革命进程起了决定性的作用;半导体材料的发展把人类带入了信息时代。当今,人们把材料、信息、能源作为现代文明的三大支柱。新材料技术更成为三大高新技术之一。
材料可以说是工程上的基础要素,工程师离开了材料,就犹如巧妇难为无米之炊。因此,在设计系统时,其他工程师,如土 木工程师、化学工程师、机械工程师等都要频繁的和材料工程师合作以选出最合适的材料。
材料工程基础课程通常包括数学,通信,计算机科学,自然科学(特别是物理,化学),人文科学,社会学,工程学,工程 设计学等。
材料工程专业通常都是小班授课(一个班大约20个学生),师生充分互动,除了课堂教学之外,还有实验室课程。学生的口 头表达和写作能力非常重要。而且很多材料项目是概念性的,学生必须学会把材料三维视觉化并呈现出来。各大学的材料工程专 业研究方面会不太一样,这主要取决于各大学教授的研究方向和专业特长。
美国材料工程是一门以实验为主的学科,一般都开设在工学院下,也有开设在理学院下的学校。材料工程专业的研究方向可 分为五类:计算机材料科学,无机非金属材料,金属材料,高分子材料,电子,光学与磁性材料。
计算材料科学 Computational Materials Science
主要是利用计算机模拟以及分子动力学的方法进行材料结构,特性的模拟和理论计算,材料热力学和动力学过程的模拟,超大大分子材料的理论计算,复杂材料的统计力学计算等等。
无机非金属材料Ceramic Materials
无机非金属材料是三大基础材料之一,包括结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷,耐火材料、玻璃、水泥等。研究内容主要包括固体电解质材料的制备,结构 和性能研究;结构陶瓷的制备,组织结构和性能的研究;磁性材料、电性材料、压电陶瓷、半导体陶瓷等功能材料的制备和研究;古陶瓷和日用陶瓷的研究和开发。 高温陶瓷、耐火材料的制备和开发等。
金属材料Metallic Materials
金属材料是最重要的工程材料,包括金属和以金属为基的合金。通过对金属材料制备工艺及其原理的探索,将研究成果直接应用于现实生产是这一学科的主要目的。
高分子材料Polymer Materials
高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一,高分子材料已广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。研究内容 包括活性聚合、新材料的合成与开发、聚合物结构与性能、反应性加工、先进复合材料及应用、超细材料及纳米材料、生物材料、新型功能材料、化学建材和化学纤 维等。
中国材料工程专业就业趋势
材料工程类属于理工科类,是研究有机及生物高分子材料的制备、结构、性能和加工应用的高新技术专业。材料工程科学的 形成可以追溯到19世纪30年代,但直到20世纪70年代,才得到全面的发展。 目前高分子材料已被广泛应用于生活、生产、科研 和国防等各个领域,成为我国科学研究的一个重点领域。学生毕业后可以到高分子材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成 、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电气、航天航空等企业从事设计、新产品开发、 生产管理、市场经营及贸易部门工作,也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作,还可以到政府部门从事行政管理 、质量监督等工作。
美国材料工程专业就业趋势
最新调查显示,大多数全球500强大型企业的CEO们,普遍都有过工程学的教育背景。在全美的大型企业中,22%的CEO有和工 程相关的学位,远远高于其他学科如化工,制药,交通,电子等所占的百分比。材料工程专业就业十分广泛,可在政府经济管理 部门或建设单位、设计单位、建筑施工企业、工程建设监理单位、房地产开发企业、工程咨询公司、国际工程公司、投资与金融 等单位从事工程管理等工作,也可在高等学校或科研机构从事相关专业教学或科研工作。