材料设计科学与工程专业的就业前景怎么样

专业简介

材料科学与工程是研究材料成分、结构、工艺、性能与用途之间有关知识和应用的学科。该专业方向培养具有扎实的材料科学与工程基础理论知识及相关基本技能的高级研究开发与工程技术人才。毕业生掌握材料科学与工程领域比较系统全面的基础理论知识、基本技能和方法，具有从事材料领域科技工作的初步能力。

专业就业方向

学生毕业后可以在电子信息、生物医学、环境保护、建筑、机械、化工等众多行业进行新材料的研究、开发和应用以及相关的教学、科学研究、工程技术及管理工作，是国民经济各工业部门、航空航天、邮电通讯、高等院校，科研院所、高新技术公司、三资企业等急需的、面向二十一世纪的宽专业面综合型的人才。

就业前景

随着人类进入新世纪和科学的发展，无论是工业领域、建筑领域、医用领域还是航空领域，材料学都面临着技术突破和重大产业发展机遇。同时以高分子材料、纳米材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术创新也显得异常活跃。很多日用化工类、机械加工类、石油化工、钢铁制造类企业都需要材料及相关工程方面的人才。

材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。

材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。

材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。

总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。

材料的成分、组织、工艺与性能之间的关系是密不可分的，成分和工艺可以极大的影响下料的性能，换言之，材料的成分和工艺会直接决定材料的性能好坏。而成分和组织之间的关系也是相互影响的。

不同的性能来源于材料不同的组织。为了使材料形成某种特定的组织，人类就要确定对材料进行处理和加工的程序和手段。总而言之性能是目的，成分是基础，组织是形态，工艺是手段。

扩展资料

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20 世纪70 年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80 年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志，就是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。

材料分类

1、从物理化学属性来分：

可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。

2、从用途来分：

可分为电子材料、航空航天材料、核材料 、建筑材料、能源材料、生物材料等。

3、按部位分类：

就是按材料在空间的使用部位来将材料分类，如内墙材料、外墙材料、顶棚材料地面材料等。但这种分法确立之后，遇到一种材料既可以用到室内，也可以用到室外。在室内，一种材料既可以用在地面、墙面，又可以用到顶棚上去，如石材、涂料等。

参考资料来源：—材料

参考资料来源：—材料力学性能

参考资料来源：—组织

参考资料来源：—工艺

随着现代工业的迅速发展，传统的热处理工艺已经不能完全适应现代生产对材料的性能要求，于是科研人员们开始寻求新的办法来解决和提高热处理工艺中的问题。中科院理化技术研究所深冷设备研究中心自行开发研制的SLX系列程序控制深冷箱就为热处理行业带来了一个巨大的福音。

深冷处理不仅可以提高黑色金属、有色金属、金属合金、碳化物、塑料、硅酸盐等材料的力学性能和使用寿命，稳定尺寸，改善均匀性，减小变形，而且操作简便，不破坏工件，无污染，成本低等诸优点越来越受到人们的重视。目前对深冷处理的研究应用除钢铁外，已经延伸到粉末冶金、铜合金、铝合金及其它非金属材料。行业遍布于航空航天、精密仪器仪表、摩擦偶件、工模具、量具、纺织机械零件、汽车工业和军事科学等领域。SLX 系列程序控制深冷箱主要是针对材料的低温处理、低温回火和时效／应力释放或样品冷冻需要的不同降温速率要求采用中国科学院理化技术研究所为配合热处理生产线最新研制的立式深冷箱。以液氮为制冷剂，采用最新的加热技术、控温技术和液氮分散技术，使程控升温、恒温、降温各过程更加均匀稳定。

深冷处理作为材料热处理的一种延续，材料最终性能的好坏，不单取决于热处理的工艺，还有深冷处理以及热处理与深冷处理之间相互搭配的工艺。随着现代工业的发展，对材料的性能的要求也越来越高。而当代材料的一大研究趋势主要表现为，对现有的传统材料在基本保持不改变其现有的成分基础上大幅度提高其性能，从而有效的提高资源的利用率和回收率。在材料性能得到改善的同时降低了成本，减小了对环境的损害。因此，有关材料的深冷处理的研究必将成为国内外材料科学工作者的一个重要研究方向。而深冷处理涉及到的关键技术之一就是如何方便、快捷、低廉、可靠且可控地获得低温。因此，未来对深冷处理装置及其工业应用的研究必将势不可挡。

原材料成分

原材料:生产某种产品的基本原料化学成分及各种元素指标。

比如塑料和玻璃原材料分析如下；

一、塑料的原材料是什么

通常所用的塑料并不是一种单一成分，它是由许多材料配制而成，中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分。除此之外，还可能会添加一些填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、抗静电剂等。

随着时代的发展，塑料制品出现在了我们的日常生活中，并且到了现在，塑料制品可以说给我们带来了非常多的方便，但是可能有部分小伙伴对于塑料的原材料是什么还并不是太清楚，下面一起来了解一下吧。

塑料的原材料

通常所用的塑料并不是一种单一成分，它是由许多材料配制而成，中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，除此之外，还可能会添加一些填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、抗静电剂等。

塑料的简介

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。塑料有许多的的特点，比如：质轻，化学性稳定，不会锈蚀；耐冲击性好；具有较好的透明性和耐磨耗性；绝缘性好，导热性低；成型性、着色性好，加工成本低等。而塑料的种类主要被划分为三种，分别是通用塑料、工程塑料和特种塑料，其中，通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，比较常见的包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及ABS等等。

二、玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。主要成分为二氧化硅和其他氧化物。

玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物（如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等）为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。

普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。

广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作有机玻璃。

中国网/中国发展门户网讯 2020年7月23日, “天问一号”火星探测器成功发射，并于2021年5月15日成功在火星着陆。5月22日，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。为应对火星表面苛刻环境考验和满足探测需求，此次火星车关键结构中许多部件由中科院金属所研制的新型复合材料制成。

据了解，由于火星表面服役工况极其严苛、复杂，火星车对材料提出了极高的要求。首先，轻量化指标极高，重量以克为单位计算；其次，材料必须耐磨，要满足长距离地面行驶要求；材料还要高强且各向同性，满足载重需求；同时必须具备高塑性，避免因剧烈碰撞、刺穿等突发状况导致失效。由于这些要求，传统的金属材料难以满足，必须研制高性能的新型复合材料。

中科院金属所在2015年接到该任务开展研发。研究员马宗义表示，由于这是我国首个火星车研制任务，加之国外技术封锁，此次火星车所使用的新型材料选择几乎毫无经验。在时间紧、任务重的情况下，研究人员以“啃硬骨头”的作风，仅用三个月时间就实现了材料成分设计、大尺寸坯锭制备与可控塑性变形加工的技术突破，开发出高强韧性的新型铝基碳化硅复合材料。其中，如何通过调控碳化硅的添加量和优化基体合金的成分来平衡复合材料的强度、耐磨性和塑韧性，是满足工程需求的关键。研究人员经过了不断改进与研发，最终制备的材料的耐磨性是铝合金的几十倍，但加工成零件的重量比铝合金还轻。这一结果给了火星车设计、制造人员以极大信心。凭借这样的性能，新型材料顺利通过在环境模拟实验阶段的严苛考核，相关技术方案取得高度认可，最终得以应用在火星车的结构、机构和仪器等几十种零部件“筋骨结构”中，使火星车成为我国使用铝基复合材料占比最大的航天器。

新型材料研制成功的背后，是我国金属基复合材料国产化的不懈 探索 。据悉，我国金属基复合材料研发起步较晚，面临组织性能难控、制备与加工困难等世界性难题，长期处于技术进展缓慢、需求牵引不足两者相互制约的困境。中科院金属所马宗义研究团队是国内最早开展金属基复合材料研究的团队之一。近年来，团队先后突破了多项关键技术瓶颈，制备出大尺寸坯锭，提高了材料塑性成形能力。经过长期积累，金属基复合材料成果已获得国家发明专利授权30余项，成功实现批量化应用。目前中科院金属所已发展成为国内金属基复合材料领域重要的研发与产业化基地，年产量近百吨。

此次新型材料在火星车上的应用，是我国材料研发领域的一件大事。中科院金属所研究人员介绍，未来，我国在深空探测、大飞机、通用航空、核电自主化、轨道交通等领域对金属基复合材料还存在大量需求，中科院金属所还将开展研究，力图攻克复合材料的高强韧性设计、组织性能模拟、界面精细结构调控等国际上面临的共性难题。