材料科学，或材料科学与工程（英文名：Materials Science and Engineering），是一个涉及材料学、工程学和化学等方面的较宽口径专业。

该专业以材料学、化学、物理学为基础，主要研究的是材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。事实上，人类文明发展史，就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史，材料的不断创新和发展，也极大地推动了社会经济的发展。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。

是否适合你

如果你喜欢化学、物理、数学，喜欢研究事物的属性，喜欢参与各种工程项目，而不是把自己局限 在某一个特殊领域，那你可能会喜欢这个专业。如果你注重细节，富于创造力，具有组织能力、量化分析 能力、研究能力、空间思维能力、动手能力、口头表达能力、写作能力，那你很适合学习这个专业。

课程设置

选择申请美国大学材料科学与工程相关专业的学生，需要在本科阶段修过例如高等数学、线性代数、物理、计算机基础等基础课程，并且还修过例如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料科学概论、材料物理性能、材料力学等专业课程。

MSE硕士阶段要学的General通用课程，例如：

Materials Selection材料选择

Composite Materials 复合材料

Energy Materials 能源材料

Structure of Materials 结构材料

Materials Design 材料设计

Process Design 流程设计

MSE硕士阶段要学的Core核心课程例如：

Analytical and Statistical Thermodynamics of Materials 材料的分析与统计热力学

Imperfections in Materials 材料中的缺陷

Physics of Solids 固体物理学

Symmetry and Mechanical Properties of Materials 材料的对称性和机械性能

Phase Transformations in Materials 材料中的相变

Phase Transformations in Crystalline Materials 结晶材料中的相变

Kinetics 动力学

Computational Materials Science 计算材料科学

专业概述

材料可以说是工程上的基础要素，工程师离开了材料，就犹如巧妇难为无米之炊。因此，在设计系统时， 其他工程师，如土木工程师、化学工程师、机械工程师等都要频繁的和材料工程师合作以选出最适合的材料。除了课堂教学之外，还有实验室课程。学生的口头表达和写作 能力非常重要。而且很多材料项目是概念性的，学生必须学会把材料三维视觉化并呈现出来。 各大学的材料工程专业研究方面会不太一样，这主要取决于各大学教授导师的研究方向和专业特长

主要有以下分支：

1. 金属材料(MetallicMaterials)

这个是材料领域最古老最传统的方向，主要学习包括金属和以金属为基的合金，如钢铁材料、非晶态合金、结构金属材料、功能金属，它们的微观结构对材料力学和物理性能影响，合金中不同成份比例对材料硬度、韧性、拉伸强度的影响。

2. 陶瓷(Ceramics)

比较传统的方向，研究内容主要包括陶瓷材料的制备研究，如粉末冶金法，高温烧结法等等，以及陶瓷基复合材料的组织和性能的关系，还有一些功能套磁的研究，例如铁电陶瓷，压电陶瓷等等。

3. 高分子材料和聚合物(Polymer Materials)

最近几年高分子材料的发展非常迅速，有很多美国大学都在高分子的研究领域投入了巨大的科研力量，这个领域不像金属材料，经过上百年的发展已经到了非常成熟的地步。高分子的兴起才几十年，研究成果层出不穷，和 现代生活息息相关，尤其是高分子导电，软光刻技术的发展对电子工业的发展起到了巨大的推动作用。这个方向的竞争是比较激烈的，申请这个方向的学生一般来自 高分子材料专业，还有化学系和化工系的学生。

4. 电子，光学与磁性材料 Optical,Electronic and Magnetic Materials

这个方向主要研究半导体材料和器件，光电子材料和器件，磁性薄膜材料和器件，薄膜的生长，表面和界面的电子特性，微电子加工技术。是材料领域中竞争最激烈的方向，就业前景一片大好。

5. 计算材料科学 ComputationalMaterials Science

交叉学科，是一门正在快速发展的新兴学科，是关于材料组成、结构、性能、服役性能的计算机模拟与设计的学科。

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。

个别学校介绍：

麻省理工大学(MIT)

根据USNEWS排名显示，MIT的Materials Science and Engineering专业位列材料工程专业榜首。作为材料工程专业的龙头老大，MIT的MSE涉及到材料领域的各个层面，包括金属材料(Metal Materials)，制陶术(Ceramics)，电子材料(Electronic Materials)和生物材料(Biomaterials)等;并且注重将基层结构与材料处理及材料性能相结合。

申请费：$75

截止日期：12月15日

文书要求：个人陈述，简历，3封推荐信

西北大学(Northwestern University)

西北大学是世界上第一个建立材料科学与工程专业的大学，建立50多年来，研究成果显著，得到了国内外的一致认可。学院教学设施有很多大型的研究中心，包括材料研究中心(Materials Research Center (MRC or NU-MRSEC))，纳米科学与工程中心(Nanoscale Science and Engineering Center (NU-NSEC)),国际纳米科技中心(International Institute for Nanotechnology(IIN))等。涉及领域包括生物材料(Biomaterials)，制陶术(Ceramics)，复合材料(Composites)，磁性材料(Magnetic Materials)，材料合成与加工(Materials Synthesis and Processing)以及纳米材料(Nanomaterials)等。

申请费：$95

截止日期：7月15

文书要求：个人陈述，简历，3封推荐信

2018年USNEWS美国研究生材料工程专业排名 ：

Massachusetts Institute of Technology （麻省理工学院）

Northwestern University (McCormick) （西北大学）

University of California—Sant （加利福尼亚大学圣塔巴巴拉分校）

Stanford University （斯坦福大学）

California Institute of Technology （加州理工大学）

University of California—Berkeley （加利福尼亚大学伯克利分校）

University of Illinois—Urbana-Champaign （伊利诺伊大学厄本那-香槟分校）

Georgia Institute of Technology （乔治亚理工学院）

Cornell University （康奈尔大学 ）

University of Michigan—Ann Arbor （密歇根大学安娜堡分校）

Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）

University of Pennsylvania （宾夕法尼亚大学）

Pennsylvania State University—University Park （宾夕法尼亚州立大学-帕克校区）

Harvard University （哈佛大学）

Purdue University—West Lafayette （普渡大学西拉法叶）

University of Wisconsin—Madison （威斯康星大学-麦迪逊 ）

North Carolina State University （北卡罗来纳州立大学 ）

University of Florida （佛罗里达大学）

Ohio State University（俄亥俄州立大学）

Columbia University (Fu Foundation) （哥伦比亚大学）

Johns Hopkins University (Whiting) （约翰霍普金斯大学（Whiting）

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