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材料科学与工程硕士(MSE)

一、材料科学与工程概念：

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。

2、材料科学与工程硕士的学位设置: 

在美国大学中，材料科学与工程专业一般会开设在工程学院、工程与应用科学学院的下面，通常有独立的 Department。其学位设置每个学校会有所不同，大体可以分为两种情况：一是只开设 MS 和 PHD 学位，这里的 MS 学位通常是针对就业的 Professional学位；另一种则是开设有常规的 MS, MEng 和 PHD 学位，MS 通常是两年，以授课为主，侧重学术，毕业后可以选择就业也可继续攻读 PHD 学位；而 MEng 则是一年，主要针对就业，更侧重于实践。

值得注意的是，有不少学校只对国际生开设 PHD 课程，即使有 MS 学位的开设，招收国际学生的数量很少。

3、专业名称归类：

MSE 相关专业主要为 Materials Science and Engineering 材料科学与工程专业、Materials Science 材料科学专业、Materials Engineering 材料工程专业、Materials Science and Chemical Engineering 材 料 科 学 与 化 学 工 程 、Chemical and Molecular Engineering 化学与分子工程、Macromolecular Science & Engineering 高分子科学与工程等专业。

4、材料科学可按多种方法进行分类：

按物理化学属性分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料按用途分为电子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料实际应用中又常分为结构材料和功能材料总体上看，一般偏理论和传统的学科是比较好申请的，应用方面、新兴热门是比较难申请的，比如金属材料、材料计算科学相对来说比较好申请，而无机非金属材料、电子、光学材料、高分子材料是比较难申请的。

二、材料科学与工程硕士申请特殊要点提醒

美国材料科学与工程硕士其他项目来说,有几点需要注意

1.美国排名前 100 的大学里，大部分学校都开设材料科学与工程专业，排名参考 usnews 

2.录取难度: 材料科学与工程专业相较于其他工科类专业如 EE/CS 等相对好申请 。 但 是 需 要 注 意 有 一 些 学 校 不 接 受 国 际 生 研 究 生 申 请 ， 如UCSB/OSU/PURDUE/PSU 等。

3.申请截止时间:大部分学校的截止日期是 1.1-1.15，较早的截止日期通常为11.30/12.1, 较晚的截止日期通常为 2.1/2.15,建议学生最晚在 11 月中旬考出理想的标化成绩。

4. 申请要求

申请背景：大多数申请的学生本科专业与材料相关，除此之外，本科为化学、生物、物理、环境相关专业的学生也可以申请。

语言要求：

GPA80+，GRE300+，IBT80，TOP100 左右的学校；

GPA83+ ，GRE310+，IBT90+，TOP30-60；

GPA85+ ，GRE320+ IBT100+ TOP1-30

注意：有些学校是 GT、GPA 控，比如 CMU、UIUC、UT-Austin、JHU，西北（T90 是假象要求）；具体还要参考学校每年的实际录取情况要求。

5.相关实习与工作经验

在研究背景及经历有所欠缺的情况下,材料科学与工程相关领域内的专业工作经验能够起到很大的弥补作用。特别是申请者如果参与或从事过新材料研究设计、材料应用等实际工作,并能提交相应证明,也能获得院校的青睐。在麻省理工学院、斯坦福大学等院校就读的材料学研究生中,有60%左右的学生具有在IBM、Intel、波音等世界知名公司的相关领域实习或全职工作的经验。

实习：

• 1. 工程塑料行业的公司：比如在上海有杰仕杰，普利特，广州有 LG 化学。

• 2. 较大的跨国公司，如电器公司，电子公司，玩具公司，汽车制造行业

• 3. 橡胶行业选择面较窄，主要为轮胎厂或者轮胎配件公司，但是国内公司较少，利润也较低，不建议作为全职工作

• 4. 石油行业也是材料专业学生不错的实习和就业选择，国内外分别有中石油中石化等，跨国企业有美孚，BP 等

科研：

• 联系大学老师做科研，或者参加中科院/海外院校等知名科研所的科研

6.项目时长:MS 通常 2 年，Meng 项目通常 1 年 

三、材料科学与工程专业分支：

材料科学与工程专业涉及多个学科，一般分为如下几类：高分子材料，无机非金属材料，金属材料，计算材料科学，光、电、磁材料，复合材料。

1、高分子材料 Polymer Materials

主要研究导橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料以及这些材料的制备、表征、加工、形貌、特性。近些年高分子材料发展迅速应用到生活中的各个领域，高分子材料发展时间不长，研究成果多，申请难度比较大，专业的回报率还是比较高的。

高分子材料的应用十分广泛，比方说轮胎、液晶电视、甚至防弹衣、航天飞机上都能用到高分子材料。值得注意的是：化学工程专业下也有高分子方向，化学背景的学生有相关的课程背景也是可以申请材料专业下高分子方向的。

2、金属材料 Metallic Materials

金属材料是最传统的材料，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。现在对于金属材料的研究多与纳米材料以及复合材料相结合。

这个方向比较传统，竞争不太激烈，要求在国内大学里有金属材料的背景。就业方向是在钢铁公司、冶金、机械、军工、航空航天、仪表等行业的公司。

3、无机非金属材料 Ceramic Materials

主要研究水泥、玻璃、光导纤维、非金属矿、绝缘材料、功能陶瓷如压电陶瓷，由于陶瓷材料耐高温、耐磨、硬度大在无机非金属材料中应用最广泛。这几年无机非金属材料要比金属材料发展迅速，尤其是陶瓷方面竞争比较激烈。主要课程有工程力学、材料科学、工程材料介绍机械制图、陶瓷材料介绍等。将来就业可以去建设单位、设计院、研究所、建筑施工及管理企业、质检机构。

4、计算材料科学 Computational Materials Science

这是一种工程技术手段，主要用计算机模拟以及分子动力学的方法进行材料结构、特征模拟、复杂材料的统计力学、大分子材料理论。课程设置有材料原理、混乱和损坏理论、量子力学与分子动态仿真、仿真和纳米模型系统、计算机模型、完整的微电子器件装置。具体研究内容例如：电子结构和焊接、原子协议、电子材料的缺点及微观结构、结构和位相转变、光子及电子机械内部和外部结构的反应。主要是理论方面的研究，需要有数学、线性代数、统计学的背景。该方向对于学生的课程背景(计算机课程)要求比较严格，且必须要有相关的项目背景。

5、电子、光学、磁性材料 Optical、Electronic and Magnetic Materials

主要研究光学与光谱学、液晶、聚合物二级管、光电池和光子晶体、半导体材料和装置、磁存储器、磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。

这个方向竞争最激烈，由于现在社会朝微电子方向发展，所以就业前景非常乐观。

以去电子业、研究机构、汽车等行业。近年来这个方向申请的人数逐渐增加，并且光电材料方向在电气工程下也有设置，如果学生的电气工程背景，课程中有材料相关课程，且有光电材料方面的项目，可以考虑申请材料专业。

6、生物材料 Biomaterials

主要研究碳纳米管的合成及自然材料的特征、无机材料的合成、有机和生物材料化学、材料加工、材料热力学、生物应用材料、分子细胞和生物力学、材料力学和生物材料、材料成像。在研究过程中也会和仿生学相结合，比方说人造骨骼和人造肌肉。

7、纳米材料 Nano Materials

主要研究量子力学、材料的机械性能、纳米科学与工程、端口的纳米机械和纳米生物技术、纳米结构材料、纳米材料、纳米材料的加工。纳米材料也是属于回报率比较高的一个研究方向，但是就业前景不是十分理想。

8、能源材料 Energy Materials

主要研究太阳能电池、能量贮存、经济和环境材料选择、高级能量转换的基础、固态元件和能量转换、材料的能量贮存、能量和材料制定政策、未来能源系统材料。应用最为广泛，也最常见的就是太阳能电池板了。

9、复合材料 Composite materials

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

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