近些年來，隨著媒體將越來越多的注意力投放到納米科學和納米技術(shù)上，材料科學逐漸在大學被推到了前沿。美國的材料科學與工程研究正朝著更輕、更耐用、更多用途的方向發(fā)展，因此，前往美國攻讀材料科學與工程專業(yè)擁有著強大的優(yōu)勢。

材料科學與工程專業(yè)概述

材料科學與工程（Materials Science & Engineering）是研究材料制備、結(jié)構(gòu)、性能、加工的學科，材料學是一個交叉學科，涉及物理、化學、生物等，它以材料學、化學、物理學為基礎(chǔ)，系統(tǒng)學習材料科學與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實驗技能，并將其應(yīng)用于材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面研究的學科。

美國材料科學也與工程專業(yè)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。

學位設(shè)置

在美國大學中，材料科學與工程專業(yè)一般開設(shè)在工程學院、工程與應(yīng)用科學學院下，通常有獨立的Department。其學位設(shè)置每個學校會有所不同，大體可以分為兩種情況：
只開設(shè)MS 和PHD 學位，這里的MS 學位通常是針對就業(yè)的Professional學位

開設(shè)有常規(guī)的MS、MEng 和PHD 學位。MS 通常是兩年，以授課為主，側(cè)重學術(shù)，畢業(yè)后可以選擇就業(yè)也可繼續(xù)攻讀PHD學位；而MEng則是 一年，主要針對就業(yè)，更側(cè)重于實踐。

專業(yè)分類

材料科學與工程專業(yè)涉及多個學科，一般分為如下幾類：高分子材料，無機非金屬材料，金屬材料，計算材料科學，光、電、磁材料，復合材料。

1. 高分子材料 Polymer Materials

主要研究橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料以及這些材料的制備、表征、加工、形貌、特性。近些年高分子材料的發(fā)展非常迅速，有很多美國大學都在高分子的研究領(lǐng)域投入了巨大的科研力量，應(yīng)用十分廣泛，如輪胎、液晶電視、甚至防彈衣、航天飛機上都能用到高分子材料。

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。就業(yè)可以在研究所、設(shè)計院、日化公司、汽車、電子電氣、航空航天等企業(yè)。

2. 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。現(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。

這個方向比較傳統(tǒng)，競爭不太激烈，要求在國內(nèi)大學里有金屬材料的背景。就業(yè)方向是在鋼鐵公司、冶金、機械、軍工、航空航天、儀表等行業(yè)的公司。

3.無機非金屬材料 Ceramic Materials

主要研究水泥、玻璃、光導纖維、非金屬礦、絕緣材料、功能陶瓷如壓電陶瓷，由于陶瓷材料耐高溫、耐磨、硬度大在無機非金屬材料中應(yīng)用最廣泛。

無機非金屬材料的申請競爭較金屬材料激烈，就業(yè)前景也比較好。將來就業(yè)可以去建設(shè)單位、設(shè)計院、研究所、建筑施工及管理企業(yè)、質(zhì)檢機構(gòu)。

4. 計算材料科學 Computational Materials Science

這是一種工程技術(shù)手段，主要用計算機模擬以及分子動力學的方法進行材料結(jié)構(gòu)、特征模擬、復雜材料的統(tǒng)計力學、大分子材料理論。
主要是理論方面的研究，需要有數(shù)學、線性代數(shù)、統(tǒng)計學的背景。申請人較少，Ph.D.學習難度大，完成學位時間長，一般需要6年的時間，甚至有些課題需要7年，就業(yè)一般是去大學任教繼續(xù)從事理論方面的研究。

5. 電子、光學、磁性材料 Optical、Electronic an Magnetic Materials

主要研究光學與光譜學、液晶、聚合物二級管、光電池和光子晶體、半導體材料和裝置、磁存儲器、磁性薄膜及磁性發(fā)電機裝置、壓電晶體的表面和界面特性。
這個方向的競爭比較激烈，由于現(xiàn)在社會朝微電子方向發(fā)展，所以就業(yè)前景非常樂觀。可以去電子業(yè)、研究機構(gòu)、汽車等行業(yè)。

6. 生物材料Biomaterials

主要研究碳納米管的合成及自然材料的特征、無機材料的合成、有機和生物材料化學、材料加工、材料熱力學、生物應(yīng)用材料、分子細胞和生物力學、材料力學和生物材料、材料成像。在研究過程中也會和仿生學相結(jié)合，比方說人造骨骼和人造肌肉。

7. 納米材料Nano Materials

主要研究量子力學、材料的機械性能、納米科學與工程、端口的納米機械和納米生物技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)材料、納米材料、納米材料的加工。納米材料也是屬于回報率比較高的一個研究方向。

8. 能源材料Energy Materials

主要研究太陽能電池、能量貯存、經(jīng)濟和環(huán)境材料選擇、高級能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)、固態(tài)元件和能量轉(zhuǎn)換、材料的能量貯存、能量和材料制定政策、未來能源系統(tǒng)材料。應(yīng)用最為廣泛，也最常見的就是太陽能電池板。

9. 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(yīng)，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。

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