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金吉列留學北京總部2
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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,系統(tǒng)學習材料科學與工程專業(yè)的基礎理論和實驗技能,并將其應用于材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應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。
在美國大學中,材料科學與工程專業(yè)一般開設在工程學院、工程與應用科學學院下,通常有獨立的Department。其學位設置每個學校會有所不同,大體可以分為兩種情況:
只開設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。
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)可以去建設單位、設計院、研究所、建筑施工及管理企業(yè)、質(zhì)檢機構(gòu)。
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。
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)。
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。
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。
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、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。 應用最為廣泛,也最常見的就是太陽能電池板。
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。
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