美國(guó)材料科學(xué)與工程專業(yè)最早起源于——冶金學(xué)研究，并與采礦學(xué)的發(fā)展有著不可分割的密切聯(lián)系。那么，該專業(yè)申請(qǐng)條件是什么？和出國(guó)留學(xué)網(wǎng)來(lái)了解一下吧！
一、美國(guó)留學(xué)材料科學(xué)專業(yè)介紹
上個(gè)世紀(jì) 70 年代以來(lái)，人們把信息、材料和能源作為社會(huì)文明的支柱。 80 年代又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標(biāo)志。進(jìn)入21 世紀(jì)，以納米材料、超導(dǎo)材料、光電子材料、生物醫(yī)用材料及新能源材料等為代表的新材料技術(shù)創(chuàng)新顯得更為異?；钴S，新材料諸多領(lǐng)域正面臨著一系列新的技術(shù)突破和重大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。相應(yīng)的，材料科學(xué)與工程專業(yè)也蓬勃發(fā)展起來(lái)，大多數(shù)工科和綜合院校均開(kāi)設(shè)了該專業(yè)。由于其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，綜合了物理、化學(xué)、生物等各學(xué)科的知識(shí)，導(dǎo)致該了專業(yè)的申請(qǐng)人數(shù)逐年上漲，所以申請(qǐng)難度也逐漸加大，獎(jiǎng)學(xué)金的申請(qǐng)更是需要看申請(qǐng)者自身的研究背景。
二、美國(guó)材料科學(xué)專業(yè)方向
在美國(guó)大學(xué)中，材料科學(xué)與工程專業(yè)一般是在工程學(xué)院下，有獨(dú)立的 Department 。其學(xué)位設(shè)置每個(gè)學(xué)校會(huì)有所不同，大體可以分為兩種情況：一是只開(kāi)設(shè) MS 和 PHD 學(xué)位，這里的 MS 學(xué)位通常是針對(duì)就業(yè)的 professional 學(xué)位；另一種則是開(kāi)設(shè)有常規(guī)的 MS， MEng 和 PHD 學(xué)位， MS 通常是兩年，以授課為主，側(cè)重學(xué)術(shù)，畢業(yè)后可以選擇就業(yè)也可繼續(xù)攻讀 PHD 學(xué)位；而 MEng 則是一年，主要針對(duì)就業(yè)，更側(cè)重于實(shí)踐。值得注意的是，有不少學(xué)校只對(duì)國(guó)際生開(kāi)設(shè) PHD 課程，即使有 MS 學(xué)位的開(kāi)設(shè)，招收國(guó)際學(xué)生的數(shù)量很少。
三、美國(guó)材料科學(xué)專業(yè)研究方向
材料科學(xué)可按多種方法進(jìn)行分類：
— 按物理化學(xué)屬性分為金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料；
— 按用途分為電子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料等；
— 實(shí)際應(yīng)用中又常分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料；
以下是有關(guān)這些的專業(yè)，一起來(lái)看一下吧！
1.金屬材料
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(duì)材料力學(xué)和物理性能影響，合金中不同成份比例對(duì)材料硬度、韌性、拉伸強(qiáng)度的影響。主要課程有當(dāng)代材料、材料科學(xué)和工程介紹、金屬處理、粉末冶、金腐蝕與防護(hù)等。
申請(qǐng)條件
這個(gè)方向是材料領(lǐng)域最古老最傳統(tǒng)的方向，競(jìng)爭(zhēng)不是很激烈，對(duì) GPA 以及 GMAT 成績(jī)的要求都不是很高，申請(qǐng)者一般都是國(guó)內(nèi)大學(xué)里金屬材料或者相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，即使學(xué)校一般，GPA 在3.0左右， TOEFL90 左右， GRE310 左右，都比較容易獲得TOP100 之內(nèi)學(xué)校這個(gè)方向的錄取。當(dāng)然這個(gè)專業(yè)申請(qǐng)的人并不多，將來(lái)的就業(yè)范圍基本上就是金屬材料的科研領(lǐng)域，譬如鋼鐵公司、冶金、機(jī)械、軍工、航空航天、儀表等行業(yè)，社會(huì)上的實(shí)用性比較差，就業(yè)前景一般。
2.無(wú)機(jī)非金屬材料
無(wú)機(jī)非金屬材料是三大基礎(chǔ)材料之一，主要研究水泥、玻璃、光導(dǎo)纖維、非金屬礦、絕緣材料、功能陶瓷如壓電陶瓷等。由于陶瓷材料耐高溫、耐磨、硬度大，因此在無(wú)機(jī)非金屬材料中應(yīng)用最廣泛。
申請(qǐng)條件
這個(gè)專業(yè)方向也屬于比較傳統(tǒng)的方向，申請(qǐng)人數(shù)不是很多。不過(guò)近幾年，陶瓷領(lǐng)域的發(fā)展比金屬材料要迅速很多，例如，高溫超導(dǎo)陶瓷材料的發(fā)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了比較大的影響，目前在這個(gè)領(lǐng)域的研究非?；钴S。因此這個(gè)申請(qǐng)方向比金屬材料競(jìng)爭(zhēng)激烈，將來(lái)就業(yè)的前景比金屬材料要好，不僅可以在科研機(jī)構(gòu)搞研究，而且某些陶瓷材料比如高溫超導(dǎo)材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，就業(yè)的前景還是比較好的。
3.計(jì)算材料科學(xué)
主要是利用 Monte Carlo 模擬以及分子動(dòng)力學(xué)的方法進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)，特性的模擬和理論計(jì)算，材料熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程的模擬，超大大分子材料的理論計(jì)算，復(fù)雜材料的統(tǒng)計(jì)力學(xué)計(jì)算等等。主要是理論方面的研究，需要有數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)的背景。課程設(shè)置有材料原理、混亂和損壞理論、量子力學(xué)與分子動(dòng)態(tài)仿真、仿真和納米模型系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)模型、完整的微電子器件裝置。
申請(qǐng)條件
這個(gè)領(lǐng)域主要是理論研究，申請(qǐng)的人比較少，競(jìng)爭(zhēng)不激烈。這個(gè)領(lǐng)域 PhD 學(xué)習(xí)難度比較大，完成學(xué)位的時(shí)間比較長(zhǎng)，最短也要 5 年，一般都是 6 年，甚至有些課題需要 7 年，就業(yè)一般是去大學(xué)任教繼續(xù)從事理論方面的研究。
4.高分子材料
研究?jī)?nèi)容包括生物材料，導(dǎo)電高分子材料，生物高分子材料，自組織生物材料，水溶膠以及高分子材料的制備以及高分子材料加工－形貌－特性的關(guān)系的研究。
申請(qǐng)條件
高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，高分子材料已廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。很多美國(guó)大學(xué)都在高分子的研究領(lǐng)域投入了巨大的科研力量，這個(gè)領(lǐng)域不像金屬材料，經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展已經(jīng)到了非常成熟的地步。高分子的興起才幾十年，研究成果層出不窮，高分子導(dǎo)電，軟光刻技術(shù)的發(fā)展對(duì)電子工業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。因此這個(gè)方向的競(jìng)爭(zhēng)是比較激烈的。申請(qǐng)這個(gè)方向的學(xué)生一般來(lái)自高分子材料專業(yè)，還有化學(xué)系和化工系的學(xué)生。在就業(yè)方面可以到研究所、設(shè)計(jì)院、日化公司、汽車、電子電氣、航空航天等企業(yè)從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作，就業(yè)前景很不錯(cuò)。
5.電子、光學(xué)、磁性材料
主要研究光學(xué)與光譜學(xué)、液晶、聚合物二級(jí)管、光電池和光子晶體、半導(dǎo)體材料和裝置、磁存儲(chǔ)器、磁性薄膜及磁性發(fā)電機(jī)裝置、壓電晶體的表面和界面特性。主要課程有量子力學(xué)、材料化學(xué)、勢(shì)力學(xué)及階段均衡、結(jié)構(gòu)固定的缺點(diǎn)、材料的機(jī)械性能、電子學(xué)、熱力學(xué)、非結(jié)晶固定、高分子物理、材料成像、電子電磁材料。
申請(qǐng)條件
該專業(yè)是現(xiàn)在材料科學(xué)中最大的熱門，所以申請(qǐng)人數(shù)也是最多的，競(jìng)爭(zhēng)也就最為激烈。不管是從硬件條件和軟件條件都有很高的要求，申請(qǐng)者在具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、外語(yǔ)、電子學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)的同時(shí)，需要具備熟練的實(shí)驗(yàn)技能。由于現(xiàn)在社會(huì)朝微電子方向發(fā)展，所以就業(yè)前景非常樂(lè)觀，可以去電子業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、汽車等行業(yè)。