什么是材料科学学位?

材料科学家应用工程,物理和化学原理,研究现有材料,发明和制造新材料。

他们的工作具有广泛的应用来解决现实世界问题。这对我们的日常生活至关重要。它会影响我们的健康,我们的服装,我们的汽车,我们的家园,我们的电器,我们的电脑,我们开车的道路,我们飞进的飞机,以及我们发挥的运动。

材料科学中的学位课程涵盖了材料的结构和组成,它们在各种条件下如何行事,以及如何在特定行业的特定用途中操纵和组合它们。

学生学会应用这些知识和理解,使各种产品:从雨衣和遮阳伞,玩具和棒球蝙蝠,对人造肢和皮肤。

计划选项

学士学位材料科学 - 四年持续时间
由于材料科学领域是如此多样化,所以学位计划可能会显着变化。有些范围更加普遍,并为学生提供介绍广泛类别的金属,陶瓷,聚合物,半导体和复合材料。其他人可以专注于领域的一个特定部分,或者让学生选择集中区。

无论这些差异如何,每个材料科学学士学位课程都包括如下所示的核心课程:

•微积分
•工程绘图和图形
•工程力学
•工程材料的骨折和疲劳
•结晶固体中的缺陷
•复合材料的机械
•微机械 - 复合材料部件的微观行为
•物理学
• 统计数据
•压力分析
•透射电子显微镜 - 试样的放大率远远高于光学显微镜
•固体的波浪和衍射

这些是一些学士学位中提供的一些可能的集中区域:

•生物材料 - 可以植入以修复或更换缺失组织的材料
•设计和制造 - 在工业中使用材料的开发和分析
•电子材料 - 集成电路材料和过程的开发
•能源材料 - 燃料电池材料,太阳能转换,节能建材
•金属和陶瓷 - 高性能复合材料的材料,如陶瓷,用于电子和结构应用
•纳米材料 - 测量一至100纳米材料的设计和建模,用医学,电子产品和其他领域的应用
•聚合物材料 - 强轻型和轻质材料,可以非常耐化学品,可以充当热电和电气绝缘体
•表面科学 - 涵盖材料的物理和化学性质,涉及表面过程,如磨损和腐蚀

材料科学硕士学位 - 两年持续时间
在硕士水平,材料科学学生专注于研究和捍卫他们的论文。以下是一些样本研究领域:

•碳基材料
•腐蚀科学和氧化技术
•纳米科学的计算机模拟
•可再生能源中的计算机仿真
•杂种有机/无机材料
•核酸基材料
•加强复合材料

以下是硕士学位的样本核心课程:

•科学传播研究生研讨会
•材料的热力学和统计机制
•计算物理学
•计算化学
•非晶材料的物理学
•电化学方法和材料

材料科学博士学位 - 三至四年持续时间
材料科学博士学位针对希望教学和/或在现场进行先进研究的学生。此级别的典型课程由三个组件组成:

•博士论文提案和候选考试
•博士核心课程
•博士论文研究和防御

这些是博士候选人的核心课程的例子:

•物理和材料化学
•材料科学的高级主题
•材料表征的实验技术
•科学沟通高级研讨会

类似于材料科学的程度

生物化学
生物化学的焦点是生物化的化学过程和反应。生物化学家将生物学和化学的原则应用于许多不同部门的问题,包括环境,医学和健康,工业和制造,农业,生物燃料和海洋科学。

生物医学工程
简单地说,生物医学工程使用工程来解决健康和医学问题。例如,生物医学工程师可能会寻找对特定疾病或病症的身体中的化学信号。

生物技术
在这一领域的专业学习工程和生命科学创造新产品 - 例如疫苗,药物,植物生长激素,以及用于农业,工业和环境行业的食品添加剂。典型类别是生物化学,一般生物学,细胞生物学,化学和遗传学。

化学工程
该度领域的重点是如何改变物质的化学,生化和物理性质,以将它们变成别的东西。这项工作的例子正在制造来自油的塑料,开发用于服装的合成纤维,识别批量生产药物的方法,并找到解决环境问题的方法。

化学
化学涉及识别弥补物质的物质。化学学位课程专注于调查这些物质:它们的性质;他们如何互动,结合和改变;科学家如何使用化学过程来形成新物质。

工程技术
工程技术计划教导了协助工程师在工作中所需的工程技能。常见的类是工程技术,施工方法,结构系统,材料强度和技术绘图的计算机。

工程技术的一些子场是土木工程技术,建筑工程技术,航空航天工程技术和汽车工程技术。

机械工业
机械工程学生学习如何研究,设计,开发和测试机械和热装置,包括工具,传感器,发动机和机器。这些设备提供多个行业,包括航空航天,医疗,能源和制造业。

除了工程和设计课程外,该领域的学位课程包括数学,材料科学和物理科学的课程。

药理
药剂学家研究药物和药品如何工作,以便以正确的方式使用它们。工作自然涉及理解化学和生物相互作用。

物理
物理学是一种不断变化随着发现而变化的领域。这意味着该领域至少要求尽可能多的问题。物理学位计划的学生研究问题和能量。他们了解宇宙中可测量数量之间的关系,包括速度,电场和动能。

你将学习的技能

赚取这一领域的学位也可以为其他部门的工作奠定基础,因此由于研究材料科学的可转移技能范围:

•研究和数据分析
•注意细节
•沟通和团队合作
• 电脑知识
•实验设计
•数字技能
•观察,调查和解决问题的技能
•实用实验室技能
• 报告写作
•安全意识

你能用材料学位做什么?

各种行业总是正在寻找改进的材料。这意味着材料科学家和工程师在许多不同的部门工作:

•航空航天和航空
•建筑和工程服务
•武装部队
•汽车制造业
•生物材料/生物医学工程(假肢和植入物)
•陶瓷制造业
•计算机和电子产品行业
• 政府
•矿业
•纳米技术 - 原子和分子等级的材料和器件的建设
•核工业
• 油和气
•涂料和涂料制造
•塑料和合成橡胶制造
•运动器材制造
•可持续材料行业
•教学和研究
•电信
•纺织/服装制造业
• 运输

以下是材料科学家在上面列出的每个行业中的各种工作的摘要:

•为特定使用选择合适的材料或材料
•测试和评估适用性,盈利能力和可持续性的材料
•开发新材料/设计原型
•与制造/生产和营销团队合作
•排除故障
•质量控制
•帮助客户配合适应材料以满足他们的需求
•自由职业咨询(在专利考试等地区)

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