留美專業之材料工程學

工程是一個比較寬泛的名詞,工程學院下是有很多具體類別和小方向的,可分為11類,分別是:

機械工程、電子工程、生物工程、化學工程、計算機工程、材料工程、土木工程、工業工程、環境工程、土木工程、航空工業工程以及石油/海洋工程。

是不是已經暈了?

我們沒有辦法面面俱到的都涉及,那麼就以材料工程為代表,細緻的講解一下。

【材料科學】

材料科學與工程是一個多學科領域,涉及物質的性質及其在各個科學和工程領域的應用;是研究材料的製備或加工工藝、材料的微觀結構與材料宏觀性能三者之間相互關係的學科。總結一句話就是合成符合在特定環境下具有特殊性能的材料,

材料無所不包、無處不在。吃、穿、住、行,每個人每天會碰到諸如金屬、橡膠、磁性、光電等眾多材料,小到一根針、一張紙、一個塑料袋、一件衣服,大到交通工具、醫療器械、工程建築、信息通訊、航天航空,處處都有材料科學的身影,所以可見其重要性~

材料工程涉及的理論包括固體物理學,材料化學,應用和物理和化學,以及化學工程,機械工程,土工工程和電機工程。與電子工程結合,則衍生出電子材料,與機械結合則衍生出結構材料,與生物學結合則衍生出生物材料等等。所以材料工程下面同樣是分支眾多,一般可分為以下三個方向:

無機非金屬材料

金屬材料

有機高分子材料

材料工程三個主要方向

1、無機非金屬材料

三大基礎材料之一,包括結構陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷,耐火材料、玻璃、水泥等。研究內容主要包括固體電解質材料的製備,結構和性能研究;結構陶瓷的製備,組織結構和性能的研究;磁性材料、電性材料、半導體陶瓷等功能材料的製備和研究; 高溫陶瓷、耐火材料的製備和開發等。幾乎是我們的生活息息相關。

這個方向畢業的研究生,可以在無機非金屬材料生產企業(如:陶瓷、玻璃、耐火材料、警惕材料以及功能材料與複合材料等企業)從事生產崗位操作、技術管理、技術改造、產品檢測、質量檢測、產品開發等工作,也可以在建材設計、建材部門和政府相關職能部門從事規劃、監督、檢測、技術諮詢等工作。從目前及將來市場需求來看,該方向就業前景一片光明。

2、金屬材料

金屬材料是最重要的工程材料,包括金屬和以金屬為基的合金。通過對金屬材料製備工藝及其原理的探索,將研究成果直接應用於現實生產是這一學科的主要目的,尤其是新型金屬材料在目前的情況下,應用較為廣泛,前景依然很不錯。這種狀況還會持續很長時間,其研究進展將決定這種狀態的持續時間長短。

以鎂和鎂合金為例:

鎂由於優良的物理性能和機械加工性能,豐富的蘊藏量,已經被業內公認為最有前途的輕量化材料及綠色金屬材料,未來幾十年內鎂將成為需求增長最快的有色金屬,代表性的應用領域有汽車、摩托車等交通工具用合金、電子機器加點用鎂鋁合金等。因為金屬材料在汽車領域的廣泛應用,所以它的未來前景可以總結成一句話:

只要汽車行業還有市場,那麼金屬就不會衰落。

而選擇這個方向的畢業生,可以去汽車廠、一些重工業企業、鋼鐵公司、金屬研究所,或者留在大學任教。

3、有機高分子材料

高分子材料是當今世界發展最迅速的產業之一,已廣泛應用到電子信息、生物醫藥、航天航空、汽車工業、包裝、建築等各個領域。研究內容包括活性聚合、新材料的合成與開發、聚合物結構與性能、反應性加工、先進複合材料及應用、超細材料及納米材料、生物材料、新型功能材料、化學建材和化學纖維等。

以化學纖維為例,將高分子材料這個概念變得生活化以及易懂一些:

化學纖維用天然的或人工合成的高分子物質為原料、經過化學或物理方法加工而製得的纖維的統稱。因所用高分子化合物來源不同,可分為天然高分子物質為原料的人造纖維和以合成高分子物質為原料的合成纖維。

其中合成纖維具有強度高、耐磨、密度小、彈性好、不發霉、不怕蟲蛀、易洗快乾等優點,但其缺點是染色性較差、靜電大、奶光和耐吼性差、吸水性差。然而由於其可以製作紡織品,也是和我們的生活密不可分。

但同時也正是因為它十分迅速的發展,所以申請這個專業的人數也偏多,在就業方面可以從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作。

4、材料專業

介紹完了材料工程基本的概念,下面我們回頭看一下美國高校這一專業的具體情況,以下這份排名是美國材料工程專業前20的學校

【申請難度】

錄取條件,不同等級的學校在要求上會有所不同。每個檔次的學校對G,T成績都有著不同的要求。

1-30檔次的學校,需要IBT105左右,GRE:320左右,Research Experiences和Internship盡量豐富;

30-50檔次的學校,需要IBT100左右,GRE:310;

50-70檔次的學校,需要IBT:90左右,GRE:300左右,Research Experiences和Internship有一定的實驗經歷就可以。

下面以UIUC為例,介紹一下它的材料工程申請要求、課程設置以及就業情況

UIUC—綜排44,專排5

Master of Science in Materials Science and Engineering

工程學院、材料科學與工程系下

College of Engineering,Department of Materials Science and Engineering

學生可以從以下6方面選擇自己的專長領域:無機非金屬,金屬,高分子聚合物,生物材料,電子材料和複合物材料。

【申請要求 (和博士相同)】

本科或研究生學歷,專業在材料科學或相關領域

GPA:研究生院最低要求3.0,工程學院平均3.65

托福/雅思:最低104/7.5

Limited-Status Admission:學院可以為學術表現非常突出,而英語成績沒有滿足要求的申請者提供條件錄取。如果學生滿足了學校的語言的最低要求,那麼也要在入學時參加英語考試,不合格者要在前兩學期參加英語課程。

GRE: 沒有設置最低分,平均分數Q86%, V72%, 分析性寫作WA51%.

項目長度:1.5-2年

分為秋季入學和春季入學,截止日期: 秋季--Jan.1, 春季-Oct.1

在讀書期間,GPA 至少保持在3.0

下面是在UIUC攻讀該項目需要修讀的課程,如果有學生想要申請或是有興趣申請的話,可以對未來所學的東西有個基本的概念,課程有

從這些課程我們也可以了解到,材料科學這一項目具有很強的專業性,正因為如此,他的錄取要求中需要學生的本科或是研究生背景需要為材料科學或相關領域。

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