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考研材料科学与工程专业：“小材料” 大前途
材料科学与工程是21世纪国家重点发展领域，很多理工科院校设立了院系，是很多研考生青睐的热门。这个专业究竟有何特点?各研究生招生单位又有些什么不同特点?记者走进位于学科排名前列的北京科技大学、北京航空航天大学、北京工业大学等高校，走近材料学院和研究生院的相关教授，为考生揭开其神秘面纱。
学科特点：上天入地，无所不包
说到材料，一般人首先想到的是工业原材料，材料学研究似乎就是对材料的加工和制造成工业成品。
然而，记者采访中了解到，材料学不仅涉及国家重大项目建设，而且深入百姓生活，可谓“上天入地，无所不包”。
北航材料学院博士生导师、党委书记朱立群教授举起记者递过的名片说：“这也属于材料”。他又随手一指，说：“从我们身上的衣服、喝水的水杯，到家用的冰箱、燃气灶，再到航天器、高铁、地下的石油管道等国家重大项目或关系到国计民生的重要工程全都离不开材料学。”
材料科学与工程属于交叉学科。北工大材料学院教授、研究生院副院长汪浩说，它融合了物理、化学、机电、电子等多个学科领域。项目的完成过程涉及诸多细小环节。比如涉及理论计算，就需要物理学科的建模;涉及材料制备环节，就需要化学学科的实验研究或者制备技术;材料完成后要鉴定是否达到预期的结构和性能，就需要材料学科或者物理学科的测试技术;在制成后应用的过程中，又需要综合测试其性能。以上种种决定了学科的交叉与综合性质。
材料科学与工程专业研究生上学期间的实验在其课程中占一多半学时，有的学校会达到80%。学生们多数时间要在实验室里度过。在北航材料学院一楼，记者经同意走进了三个实验室。负责老师告诉我们，学生正在使用的投射电子显微镜价格达六七十万美元，一个扫描电子显微镜造价近百万美元。北航材料科学与工程学院党委副书记许慧远说：“在培养人才中创造知识，在创造知识中培养人才”，材料学专业的很多新知识来自实验，很多突破都在实验室完成，实验对这个专业的学生来说具有举足轻重的作用。
学科建设：各具特色，百花齐放
材料科学与工程专业范畴的广泛，决定了各校研究方向的多样性。
清华材料科学与工程系相关负责人介绍，该校材料学倾向于新型功能材料的研究，拥有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、先进材料教育部重点实验室等，拥有先进的现代材料制备平台和分析测试平台，拥有材料科学与工程一级学科与核燃料循环与材料二级学科的博士和硕士学位授予权。目前在校研究生超过本科
生，博士和博士后人数之和超过硕士研究生。全系33名教授中有两院院士5人。
北科大被誉为“材料领域的航空母舰”，在历次全国权威学科评比中稳居前二三名。学校的材料科学与工程专业历史可追溯到建校初期，是我国最早的国家一级重点学科，设有博士后流动站。该校师资雄厚，汇聚了众多材料领域名师，有3位科学院院士，1位工程院院士，136位博士生导师，189位硕士生导师。强大的师资阵容为科研和教学提供了坚强后盾。
北科每年招收材料学专业硕士研究生达600余人、博士研究生200余人。新招研究生人数是本科招生的1.5倍。“量大面广，贴近产业”是北科材料科学与工程专业的特点。学校不但设立了材料科学与工程学院，还设立了新材料技术研究院，侧重研究技术成果的现实转化。新材料技术研究院常务副院长乔利杰教授介绍，传统材料研究是学院特色，功能材料研究也发展较快。学院在钢铁、陶瓷、粉末等领域均有突出优势，磁性材料科研是强项，金刚薄膜材料在全国最好，对材料性能服役行为的研究如环境适应性、寿命、可靠性、耐久性等方面在高校中是独一无二的，从海南岛到新疆，从四川到黑龙江，遍布着研究院腐蚀领域的科研站点。显示材料、有机光电等领域研究发展很快。学院具有浓厚的学习氛围，汇聚了业内名师的材料名师讲坛在这个“五一”节前已经做到了53讲。
北航的材料学具有“空天信”一体的特点，形成了轻合金结构材料及激光制备、先进树脂基复合材料、先进高温结构材料与涂层技术、特种功能材料及器件、失效分析与预测预防等具有明显优势的航空航天特色研究方向。该校朱立群教授说，学院注重航空航天和信息科学领域科研的融合。轻质材料研究属高端领域，因为空间环境复杂，如高温高湿，对材料性能、安全可靠性要求更高。材料学院的教学和科研已与国际接轨，与国外多所著名高校、一流研究机构和世界级跨国公司建立了实质性合作关系。本科教学实行中外“3+2”联合培养，研究生每年有很多与国外交流学习的机会，融入国际最前沿的科技，逐步向材料、器件一体化发展。“学院给人的印象是国防特色，其实，这只是其中一部分，大量的学生是面向民用领域的。”他说。
学院拥有以中国工程院院士钟群鹏教授和徐惠彬教授等教授为代表的一流师资队伍，拥有教授37名、博导34名、副教授32名，有4个省部级重点实验室。徐惠彬院士的科研项目宽温域与耐腐蚀巨磁致伸缩材料及其应用获得了国家技术发明奖一等奖，形成了“超常服役环境金属智能材料”国家自然基金委创新群体、“高性能非平衡材料科学与技术”和“高性能金属材料激光制备与成型”教育部创新团队、“先进高温材料与涂层技术”国防科技创新团队。学院每位博士研究生导师平均带一个硕士生和一个博士生。
北工大的材料学院则注重材料与资源、能源和环境的协调发展，形成了以环境友好为主导的多门类材料专业人才培养、科研和技术开发特色。学院现有材料学、材料物理与化学、材料加工工程3个硕士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士后流动站，材料学国家重点学科，拥有新型功能材料教育部重点实验室、北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心、北京市材料科学与工程人才培养基地等。学院践行“产学融合、
协同创新”的方针对学生进行培养，以服务社会为主，“研究出来的东西能用，是对研究生培养的新要求”汪浩教授解释说。
此外，上海交通大学、中科院金属研究所、哈尔滨工业大学、北京化工大学、北京理工大学等高校院所也都是材料领域的名校，形成了各自的方向和特色。
就业趋势：市场广阔，越来越好
材料学专业研究生近年来的就业形势非常看好。北航毕业生毕业时能同时得到多个录取通知。很多人到政府机关、航空航天研究所、国家主流行业和世界知名高科技公司工作。2011年清华大学61名毕业研究生中赴重点单位就业率超过75%。
北工大汪浩教授指出，该校材料专业大多数研究生毕业后留京，到与新材料、新能源、先进加工制造技术等相关的企事业单位工作，这与北京市的人才需求密切相关。如在汽车行业的焊接过程中实现环境友好的无铅焊接。又如用锂离子电池或太阳能电池代替石油来引擎汽车。
北科大乔利杰教授风趣地说，有个成语叫“点石成金”，北科的学生可以称得上“化铁为金”。他们做出来的材料有的价格贵过黄金。材料学属于很多行业的基础，学好材料学，自然也为高收入打好了基础，北科的材料学与传统材料联系紧密，更靠近产业，就业市场也十分广阔。
除了移动工具领域，材料学专业知识在大体积的固定工具领域也得到了广泛应用，如用太阳能材料代替常规发电的能源等。无论是在国家建设还是在日常生活领域，这个专业的就业形势都会越来越好。
材料科学与工程专业学科概况及内涵
一、学科概况
材料科学与工程学科是研究各类材料的组成及结构，制备合成及加工，物理及化学特性，使役性能及安全，环境影响及保护，再制造特性及方法等要素及其相互关系和制约规律，并研究材料与构件的生产过程及其技术，制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。
当前，材料已与信息、能源并列为国民经济的三大支柱。材料是社会进步的物质基础和先导，是冶金、机械、化工、建筑、信息、能源和航天航空等工业的支撑。材料作为社会生产生必要的组成部分，早已作为一个统一的范畴进入政治家和产业界的视野，独立的材料科学与工程学科也应运而生。
随着社会和科技进步，应用上既要求性能更为优异的各类高强、高韧、耐热、耐磨及耐腐蚀等新型结构材料，也需要各种具有力、光、电、磁、声及热等特殊性能及其耦合效应的新型功能材料，同时对材料与环境的协调性等方面的要求也日益提高。生物材料、信息材料、能源 材料、纳米材料、智能材料、极端环境材料及生态环境材料等已逐渐成为材料研究的重要领域。同时，计算机在材料科学中的应用，为深入了解材料成分、制备工艺、组织结构性能的关系提供了可能，也为材料制备过程组织演变模拟提供了强有力的工具，计算材料和虚拟工程逐步发展成材料科学与工程的一个重要分支。展望未来，材料科学与工程学科的发展方向主要包括如下几个方面：实现微结构不同层次上的材料设计以及在此基础上的新材料开发：材料的复合化、低维化、智能化和结构功能一体化设计与制备技术研发;材料加工过程的智能化、自动化、集成化、超精密化技术的开发等。另外，一方面要注重研究和解决有关材料的质量和工程问题，不断挖掘传统材料的潜力;另一方面，也要特别注重研究和解决与能源、信息相关的新兴材料，支撑社会可持续发展。
二、学科内涵
材料科学与工程学科属于工学门类的一级学科，它主要研究材料的组成结构、合成加工、基本性质及使役性能等要素和它们之间相互关系的规律，并研究材料的生产过程及其技术。根据材料的组成形式，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料;根据材料的性能特征，又可分为以力学性能为应用基础的结构材料和以物理及化学性能为应用基础的功能材料。
材料科学与工程学科以数学、力学、物理学、化学和生物学等基础科学为基础，以加工制造等工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。材料科学与其他工程学科的结合发展和相互丰富，充实了人们对自然科学的认识，推动和促进了科学技术的发展和进步。
材料科学与工程一级学科设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程、高分子材料与工程和资源循环科学与工程5个学科方向。
材料科学与工程专业学科范围及培养目标
材料科学与工程一级学科设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程、高分子材料与工程和资源循环科学与工程5个学科方向。
1.材料物理与化学
是一门以物理学、化学等自然科学为基础，从电子、原子、分子等多层次上研究材料的结构及其与物理、化学性能之间的关系的学科。材料物理与化学方向重点基于物理、化学的基本原理，结合材料科学的前沿研究与发展动态，利用先
进的理论研究、分析与设计方法和技术，以及高水平的实验平台、装备和工艺，致力于探索新材料中组成、尺度、结构、性能之间的本构关系及其内在的热力学演变规律，探索符合新能源、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业、新能源汽车产业等发展需求的新材料、新技术、新工艺、新产品及其工程化应用的有效途径。
2.材料学
是研究材料的成分、组织及结构、合成制备及加工工艺与性能及使役特性之间关系的学科，为材料设计、制备、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学及其发展不仅与揭示材料本质和演化规律的材料物理与化学学科相关，而且和提供材料工程技术的材料加工工程学科有密切关系。材料学是探讨材料普遍规律、支撑材料加工技术的一门应用基础学科。
3.材料加工工程
是研究控制外部形状和内部组织结构将材料加工成能够满足使用功能和服役寿命预期要求的各种零部件及成品的应用技术的学科。现代材料加工工程学科的内涵已超越传统冷、热加工的范畴，与材料学、材料物理与化学、机电、自动控制等学科，以及新型高性能材料的研发有着相互依存和彼此促进的密切联系，彰显其多学科交叉的特征，并成为再制造工程的关键技术支撑之一。材料加工工程的研究范围包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等，主要研究材料的外部形状和内部组织与结构形成规律和控制技术。当代材料加工技术和相关工程问题包括材料的表面工程、材料的循环利用、材料加工过程模拟及虚拟生产、加工过程及装备的自动化、智能化及集成化、材料加工过程的在线检测与质量控制、材料加工的模具和关键设备的设计与改进、再制造快速成形理论与技术等。
材料加工工程理论基础包括数学基础：数学分析和工程数学(线性代数、数理统计);物理基础：大学物理和工程力学;化学基础：无机化学、有机化学、物理化学;工程基础：机械制图、机械设计基础、电工和电子学基础;材料科学基础：金属学、晶体学、晶体缺陷、扩散和相变理论、材料成形(液态与固态)及微观组织结构表征方法、材料物理、力学性能及其测试技术。
4.高分子材料与工程
高分子材料是以高分子化合物为基体的材料，主要有塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂和树脂基复合材料等。高分子材料与工程学科是研究高分子材料制备、结构、性能、成型、服役及其相互关系的学科，为高分子材料的设计、制造、使用及循环利用提供科学依据，为高分子新材料、新工艺、新装备的开发提供理论基础。
高分子材料与工程学科以化学、物理、生物、数学等自然科学和化工、计算机、机械等应用学科为基础，以高分子化学、高分子物理、高分子材料成型加工
实 习 周 记
木材科学与工程专业实习
个人原创木材科学与工程专业岗位实习周记
有效防止雷同！简单修改即可使用！
姓 名：王XX
学 号：20170820008
专 业： XXXX 指导老师： 实习时间：20XX-XX-XX—20XX-XX-XX
2017年XX月XX日
目录
实习周记（一）··········································3 实习周记（二）··········································4 实习周记（三）··········································5 实习周记（四）··········································6 实习周记（五）··········································7 实习周记（六）··········································8 实习周记（七）··········································9 实习周记（八）··········································10 实习周记（九）··········································11 实习周记（十）··········································12 实习周记（十一）········································13 实习周记（十二）········································14 实习总结（心得体会）···································15
木材科学与工程专业毕业实习周记（一）
今天是周六，睡觉前记下我第一周来木材科学与工程专业毕业实习心得。实习，虽然不是还不是真正踏入工作岗位，但却是我工作生涯的一个起点，也是以后从事木材科学与工程专业相关工作岗位一个不可或缺的阶段。
刚进入木材科学与工程专业实习工作岗位的第一天，一切都很陌生，也很新鲜。一张张陌生的面孔，不认识但是都面带微笑很友善。木材科学与工程专业毕业实习指导老师高老师带我参观了各个部门，讲解了木材科学与工程专业毕业实习的注意事项，还给我介绍其他同事给我认识。
一周的时间很快就过去了，在这一周里，我尽量让自己脱离木材科学与工程专业大学生的身份，去适应职场工作环境，更快地融入这个大集体中，因为只有和工作岗位的同事都处理好关系，才能有利于自己展开木材科学与工程专业毕业实习的相关工作。
本周木材科学与工程专业毕业实习心得： 急于求成是入职新人最普遍的现象，虽说是不遭人妒是庸才，可在职场中我们只是个后辈，对于前辈是要虚心求教的。再一个就是沟通，遇事不要只是憋在心里，同一个事情不同的心态将是截然不同的结果，投之以桃，报之以李，温情不经意间传递。
木材科学与工程专业毕业实习周记（二）
《材料科学与工程分析研究报告》
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。 美国材料科学与工程专业涉及物理、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。
随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学和纳米技术上，材料科学在许多大学被推到了最前沿。它也是工程鉴定和破坏分析中的一个重要组成部分。
材料科学与工程专业算是近年来比较热门的理工科专业，紧随电气工程、计算机科学、机械工程三大热门专业，在每年申请者的比例中也牢牢占据着一席重要之地。这也许是因为美国材料科学与工程专业的交叉性，使得几乎所有的行业都需要材料背景的人才，例如汽车、航天、电子、机械、医药、日化等行业。美国材料科学与工程专业的毕业生可以到材料生产企业、材料应用企业、高校、科研单位、事业单位、咨询服务公司等。 材料科学与工程专业一般分为以下几个方向：高分子、光电磁材料、金属、纳米材料、生物材料、无机非金属、能源材料等，而随着科技的不断发展，材料的发展由传统金属、非金属的研究，逐渐深入纳米、复合及新能源材料的使用，朝着更轻、更耐用和具有更多用途的方向发展。
而其中高分子作为一个应用领域广泛的分支，占据着常申分支总数的45%，而传统的金属和无机非金属方向虽然也占据着一定的比例，但是已经比往年有所下降，其他的交叉方向则开始慢慢的增多。当然，具体申请的方向，除了要根据自己所学课程之外，还要针对自己的科研或实习经历来确定，相信随着科技的发展，纳米、生物材料、能源材料等方向的申请人数也会逐渐增多。
1、美国加利福尼亚州专排前五十材料科学与工程的院校：（综排+专排） 5-5-斯坦福大学
20-6-加州大学伯克利分校
10-6-加州理工学院
23-22-加州大学洛杉矶分校
23-39-南加州大学
39-35-加州大学圣迭亚哥分校
41-2-加州大学圣塔芭芭拉分校
39-22-加州大学戴维斯分校
49-39-加州大学欧文分校
院校简介：
斯坦福大学：二十一斯坦福世纪科技精神的象征。
加州大学伯克利分校：美国公立大学排名第一，世界最顶尖的公立院校之一！ 加州理工学院：世界顶尖的理工学府，曾被US.News排在全美大学第一！ 加州大学洛杉矶分校：加州体系中第二所大学，与伯克利齐名！
南加州大学：位于洛杉矶市中心，科研与教学水平世界一流！
加州大学圣迭亚哥分校：这是一所以加州理工为楷模，以理工科闻名的公立大学，同为“公立常春藤”之一！
加州大学圣塔芭芭拉分校：优美的校园环境，傲人的学术成果，让这所学校成为同伯克利等学校一样的世界顶尖学府！
加州大学戴维斯分校：以农学闻名，加州体系中唯一开设农学院的分校！
加州大学欧文分校：加州体系中第二年轻的学校，众多高新企业环绕校园，为电子等专业的学生提供了良好的实习就业机会！
2.美国亚利桑那州专排前五十材料科学与工程的院校：
142-39-亚利桑那州立大学
119-45-亚利桑那大学
院校简介：
亚利桑那州立大学：坐落在高新科技园，为学校的电子和计算机等专业的就业和实习提供了保证！
亚利桑那大学：被誉为“公立常青藤”大学之一，同时也是美国大学协会(AAU)成员！
3.美国德克萨斯州专排前五十材料科学与工程的院校：
18-29-莱斯大学
52-22-德州大学奥斯汀分校
院校简介：
莱斯大学：莱斯大学曾与其它两所，北卡罗来纳州的杜克大学、田纳西州的范德堡大学齐名，号称为南方哈佛The Harvard of the South。
德州大学奥斯汀分校：坐落在美丽的得克萨斯州首府奥斯汀市，是一所世界著名大学。在美国有着“公立常春藤”的美誉
4.美国弗科罗拉多州专排前五十材料科学与工程的院校：
86-29-科罗拉多大学波尔多分校
院校简介：
科罗拉多大学波尔多分校：久负盛名的“美国大学协会”的34 所公立大学之一，是一所具有卓越学术和尖端科研的美国顶级高校！
5.美国明尼苏达州专排前五十材料科学与工程的院校：
69-22-明尼苏大学双城分校
院校简介：
明尼苏达大学双城分校：位于美国明尼苏达州明尼阿波利斯市与圣保罗市的国家级顶尖公立研究型大学，被誉为最安全的大学之一！
6.美国爱荷华州专排前五十材料科学与工程的院校：
101-29-爱荷华州立大学
院校简介：
爱荷华州立大学：该校所在城市拥有该州最良好的治安，其中以农业、工程等闻名！
7.美国威斯康辛州专排前五十材料科学与工程的院校（综排-专排-学校名）： 41-16-威斯康辛大学麦迪逊分校
院校简介：
威斯康辛大学麦迪逊分校：著名的综合性大学，在五大湖区，与安娜堡一起和东北部的哈佛、耶鲁等名校相抗衡！
8.美国伊利诺伊州专排前五十材料科学与工程的院校：
41-2-伊利诺伊大学厄本那香槟分校
12-2-西北大学
院校简介：
伊利诺伊大学厄本那香槟分校：UIUC是美国"十大联盟（Big Ten）"之一，被誉为“公立常春藤”，全美最优秀的工科院校之一！
西北大学：坐落于美国芝加哥卫星城埃文斯顿，众多学霸们汇集的地方！
9.美国密歇根州专排前五十材料科学与工程的院校（综排-专排-学校名）： 28-10-密歇根大学安娜堡分校
院校简介：
密歇根大学安娜堡分校：密歇根州最知名的公立学府，电气工程专业排名稳居前十！
10.美国印第安纳州专排前五十材料科学与工程的院校（综排-专排-学校名）： 68-17-普渡大学西拉法叶分校
院校简介：
普渡大学西拉法叶分校：美国航空航天的摇篮，工学院常年位居全美前十！
11.美国俄亥俄州专排前五十材料科学与工程的院校（综排-专排-学校名）： 37-29-凯斯西储大学
52-18-俄亥俄州立大学哥伦布分校
院校简介：
凯斯西储大学：凯斯西储大学还是北美大学联盟（The Association of American Universities，简称AAU）的成员学校，在北美洲享有极高的声誉！
俄亥俄州立大学哥伦布：全美面积，规模最大的学校，拥有在校注册学生超过5万，同为“公立常春藤”之一！
12.美国弗吉尼亚州专排前五十材料科学与工程的院校：
69-22-弗吉尼亚理工大学
23-29-弗吉尼亚大学
院校简介：
弗吉尼亚理工大学：以工农闻名的学校，相比同州的弗吉尼亚大学，该校以培养理工领域的人才为主！
弗吉尼亚大学：以培养各行业领导人为教育宗旨，被称为该州的“高富帅”大学！
13.美国北卡罗来纳州专排前五十材料科学与工程的院校：
101-21-北卡罗来纳州立大学
院校简介：
北卡罗来纳州立大学：坐落在全美著名的研究三角园，该校在工科和教育有良好的基础！
14.美国佐治亚州专排前五十材料科学与工程的院校：
36-9-佐治亚理工学院
院校简介：
佐治亚理工学院：美国三大理工院校之一，和麻省理工、加州理工齐名！
15.美国佛罗里达州专排前五十材料科学与工程的院校：
49-15-佛罗里达大学
院校简介：
佛罗里达大学：坐落在美丽的佛罗里达州，为该州最知名的学府，为该州的农业、工程等提供了强大的支持！
16.美国宾夕法尼亚州专排前五十材料科学与工程的院校：
同学们大家好，祝贺同学们考入辽宁工程技术大学材料学院。相信在座同学除了对大学生活怎么进行规划感到迷茫，也会对自己所学专业仍然存在疑虑：材料学是研究什么的？我们可以在材料学里学到什么呢？学了这个学科有什么用处呢？因此我们开设这门材料科学与工程专业概论以解答同学们的这些问题，让咱们对材料学从一个感性认识上升到理性认识。
一、材料的定义 首先第一节我们介绍一下材料的定义。
材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
二．材料的分类
然后我们看材料的分类。材料可按其成分及物理化学性质可分为：
a金属材料(铸铁、碳钢、铝合金)、
b无机非金属材料(水泥、玻璃、陶瓷)、
c有机高分子材料(塑料、合成橡胶、合成纤维)
d复合材料（由两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料，如石墨/铝复合材料、碳/陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料）。按使用用途材料可分为结构材料（主要利用材料的强度、韧性、弹性等力学性能，用于制造在不同环境下工作时承受载荷的各种结构件和零部件的一类材料，即机械结构材料和建筑结构材料）和功能材料（由两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料）。
按照应用领域来分材料可以分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。按来源可分为人工材料和天然材料。
三、材料的地位和作用
1. 材料是人类文明的里程碑
我们中学阶段学过经济发展史，纵观人类利用材料的历史，材料起着举足轻重的作用，是一切生产和生活的物质基础，是生产力的标志，是人类进步的里程碑。
石器时代：早在一百万年以前，人类开始进入旧石器时代，可以使用石头作为工具。一万年以前，人类开始进入新石器时代，将石头加工成器具和工具如左下角图，在8000年前，开始人工烧制成陶器，用于器皿和装饰品如彩陶双耳罐。
青铜器时代：五千年以前，人类开始进入青铜器时代，青铜烧注成型，人类开始大量使用金属，越王勾践曾使用的青铜剑，中国商代司母戊鼎。
铁器时代：3000年以前人类开始进入铁器时代，生铁冶炼及处理技术推动了农业、水利、和军事的发展和人类社会进步，直至18世纪进入了近代工业快速发展时代。
材料是人类进化和文明的标志。石器、青铜器、铁器这些具体的材料被历史学家作为划分时代的重要标志。材料的发展创新是各个高新技术领域发展的突破口，新型材料是当代社会发展进步的促进剂，是现代社会经济的先导，是现代工业和现代农业发展的基础，也是国防现代化的保证。材料的发展深刻地影响着世界经济、军事和社会的发展，同时也改变着人们在社会活动中的实践方式和思维方式，由此极大地推动了社会进步。
2. 材料是经济和社会发展的先导
第一次工业革命，钢铁工业的发展为蒸汽机的发明和利用奠定了基础。转炉和平炉炼钢的发明促进了机械制造和铁路运输等行业发展.
第二次工业革命，合金钢、铝合金及其他非金属材料的发展是此次工业革命的支撑，为电动机的发明奠定基础.使制造业大力迈入电气化时代
第三次工业革命，人工合成高分子材料问世；单晶硅材料为电子技术的发展起到核心作用；航空材料不断进步也是有着新材料研发不可磨灭的功劳
3. 材料是现代文明的基石
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。进人20世纪80年代以来，在世界范围内高新技术迅猛发展，国际上展开激烈的竟争，各国都想在生物技术、信息技术、空间技术、能源技术、海洋技术等高技术领域占有一席之地。发展高新技术的关键是材料，因此新型材料的开发本身就成为一种.荡新技术，称为新材料技术，其标志技术是材料设计，即根据需要来设计具有特定功能的新材料。材料的重要性已被人们充分地认识，能源、信息、材料已被世人公认为当今社会发展的三大支柱。21世纪的人类科学技术，将以先进材料技术、先进能源技术、信息技术和生物技术等四大学科为中心，通过其相互交叉和相互影响，为人类创造出完全不同的物质环境。未来的材料，将是与生物和自然具有很好的适应性、相容性和环境友好的材料。因此，性能不断提高、来源越来越广泛、能满足人类生活和社会日益增长需要的新材料，将会以更快的速度、更高的质量获得发展。
四、材料科学与工程概述
1、定义 学科。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、耐磨材料、表面强化、材料加工等其目的在于揭示材料的行为。材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。
2、材料科学与工程的内涵：材料工程－研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。 材料科学与工程－研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间的关系。 四要素：组织结构、成分工艺、材料性能与使用性能
下面给同学们材料科学的模型，来帮同学解释下材料科学与工程的内涵。如图所示为材料4个要素之间的关系。4个要素反映了材料科学与工程研究中的共性间题，其中合成和加工、受加工影响的使用性能是两个普遍的关键要素，正是在这4个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这4个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，是其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果这样去认识，则许多长期困扰材料科技工作者的问题都将迎刃而解。可以依据这4个基本要索评估材料研究中的机遇，以新的或更有效的方式研制和生产材料，这4个要素的相对重要性，而不必拘泥子材料类别、功用或从基础研究到工程化过程中所处的地位。同时，也使材料科技工作者可以识别和跟踪材料科学与工程研究的主要发展趋势。
材料性能是材料功能特性和效用(如电、磁、光、热、力学等性质)的定量度量和描述。任何一种材料都有其特征的性能和应用。例如.金属材料具有刚性和硬度，可以用作各种结构件;它也具有延性，可以加工成导线或受力用线材;一些特种合金，如不锈钢、形状记忆合金、超导合金等，以用作耐腐蚀材料、智能材料和超导材料等。陶瓷有很高的熔点、高的强度和化学惰性，可用作高温发动机和金属切削刀具等;而具有压电、介电、半导体、磁学、机械等特性的特种陶瓷，在相应的领域发挥作用，但陶瓷的脆性则限制了它的应用，开发具有高延伸率的韧性陶瓷成了材料科技作者追求的目标。利用金刚石的耀度和透明性，可制成光灿夺目的宝石和性能光学涂层;而利用其硬度和导热性，可用作切削工具和传导材料。高分子材料以其各种独特的性能使其在各种不同的产品上发挥作用。材料的性能是由材料的内部结构决定的，材料的结构反映了材料的组成基元及其排列和运动的方式。材料的组成基元一般为原子、离子和分子等，材料的排列方式在很大程度上受组元间结合类型的影响，如金属键、离子键、共价键、分子键等。组元在结构中不是静止不动的，是在不断的运动中，如电子的运动、原子的热运动等。描述材料的结构可以有不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微结构、结构缺陷等，每个层次的结构特征都以不同的方式决定着材料的性能。物质结构是理解和控制性能的中心环节。组成材料的原子结构，电子围绕着原子核的运动情况对材料的物理性能有重要影响，尤其是电子结构会影响原子的键合，使材料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性。 使用性能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。理论及材料与工艺设计位于多面体的中心，它直接和其它5个要素相连，表明它在材料科学中的特殊地位。 使用性能包括可靠性、有效寿命、速度(器件或车辆的)、能量利用率(机器或常用运载工具的)、安全性和寿命期费用等。因此，建立使用性能与材料基本性能相关联的模型，了解失效模式，发展合理的仿真试验程序，开展可靠性、耐用性、预测寿命的研究，以最低代价延长使用期，对先进材料研制、设计和工艺是至关重要的。这些问题，不仅对大型结构和机器用的材料，而且对电子器件、磁性器件和光学器件中的结构元件和其他元件所用的材料，都是十分必要的。 组织与结构每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系，对于大多数材料，所有这些结构尺度上化学成分和分布是立体变化的，这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。而结构上几乎无限的变化同样会引起与此相应的一系列复杂的材料性质。因此，在各种尺度上对结构与成分的深人了解是材料科学与工程的一个主要方面。材料科学的核心内容是结构与性能。为了深入理解和有效控制性能和结构，人们常常需要了解各种过程的现象，如屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程等。材料中各种结构的形成都涉及能量的变化，因此外界条件的改变也将会引起结构的改变，从而导致性能的改变。因此可以说，过程是理解性能和结构的重要环节，结构是深入理解性能的核心，外界条件控制着结构的形成和过程的进行。金属、无机非金属和某些高分子材料在空间均具有规则的原子排列，或者说具有晶体的格子构造。晶体结构会影响到材料的诸多物理性能，如强度、塑性、韧性等。石墨和金刚石都是由碳原子组成，但二者原子排列方式不同，导致强度、硬度及其它物理性能差别明显。当材料处于非晶态时，与晶体材料相比，性能差别也很大，如玻璃态的聚乙烯是透明的，而晶态的聚乙烯是半透明的。又如某些非晶态金属比晶态金属具有更高的强度和耐蚀性能。此外，在晶体材料中存在的某些排列的不完整性，即存在结构缺陷，也对材料性能产生重要影响。我们在研究晶体结构与性能的关系时，除考虑其内部原子排列的规则性，还需要考虑其尺寸的效应。具有高强度特征的一维材料的有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都具有特殊的物理性能。 成分工艺 工艺是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，在从原子尺度到宏观尺
度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程。合成常常是指原子和分子组合在一起制造新材料所采用的物理和化学方法。合成是在固体中发现新的化学现象和物理现象的主要源泉，合成还是新技术开发和现有技术改进中的关键性要素。合成的作用包括合成新材料、用新技术合成已知的材料或将已知材料合成为新的形式、将已知材料按特殊用途的要求来合成3个方面。而加工(这里所指的加工实际上是成型加工)，除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外，还包括在较大尺度上的改变，有时也包括材料制造等工程方面的问题。对企业来说，材料的合成和加工是获得高质量和低成本产品的关键，把各种材料加工成整体材料、元器件、结构或系统的方法都将关系到工作的成败，材料加工能力对于把新材料转变成有用制品或改进现有材料制品都是十分重要的。材料加工涉及许多学科，是科学、工程以及经验的综合，是制造技术的一部分，也是整个技术发展的关键一步，它利用了研究与设计的成果，同时也有赖于经验总结和广泛的试验工作。一个国家保持强有力的材料加工技术研究能力，对各个工业部门实现高质量、高效率是至关重要的。
3、材料科学与材料工程的关系
材料科学的核心问题是结构与性能的关系。一般地说，科学是属于研究“为什么”的范畴。材料科学的基础理论体系，能为材料工程提供必要的设计依据，为更好地选择材料、使用材料、发挥材料的潜力、发展新材料等提供理论基础。并可以节省时间、提高可靠性、提高质量、降低成本和能耗、减少对环境的污染等。 材料工程是属于工程性质的领域，而工程是属于解决“怎样做”的问题。其目的在于经济地而又能为社会所接受地控制材料的结构、性能和形状。
材料科学和材料工程是紧密联系、互相促进的。材料工程为材料科学提出了丰富的研究课题，材料工程技术也为材料科学的发展提供了客观物质基础。材料科学和材料工程间的不同主要在于各自强调的核心问题不同，它们之间并没有一条明显的分界线，在解决实际问题时，很难将科学因素和工程因素独立出来考虑。因此，人们常常将二者放在一起，称为“材料科学与工程”。
4、材料科学与工程的发展趋势
长期以来。人们对材料本质的认识是表面的、肤浅的。最初，每种材料的发展、制造和使
用都是靠工艺匠人的经验，如听声音、看火候，或靠祖传秘方等等。后来，随着经验的积累出现了“材料工艺学”，这比工匠的经验进了
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