材料科学与工程文献

第一章绪论1材料科学与工程2现代计算机技术与应用3材料科学与工程中的计算机应用参考文献第二章材料价电子结构及性能的计算机分析1价电子理论基础2合金电子结构在合金成分设计中的应用3计算机在合金电子结构计算机中的应用4计算机辅助合金成分设计实例参考文献第三章材料科学中的计算机模拟1计算机模拟概述2蒙特卡罗模拟方法3分子动力学模拟方法4元胞自动机模拟方法5有限差分法与有限元法参考文献第四章材料科学与工艺过程的计算机应用1计算机在材料组织转变过程中的应用2相图及其计算3计算机在金属热加工工艺中的应用参考文献第五章材料研究中的计算机控制与检测系统1计算机控制系统基础2材料热加工设备的计算机控制3用于材料检测的电子显微镜4材料组织结构的检测5计算机在材料性能检测中的应用参考文献第六章材料科学中的数据库及人工智能的应用第七章材料科学研究中的数据与图像处理参考文献

材料科学与工程，Material Science and Engineering，是一个很大的专业。我是这个专业的四年本科再加两年硕士，它研究的内容很广，包括材料基础知识（材料科学与基础、材料力学、材料工程基础、大学物理、物理化学、晶体结构、高分子复合材料、材料物理性能、有机化学、无机化学、材料分析检测等），还有更专业的类别，比如金属（金属材料学、金属热处理等）、焊接（钎焊、熔焊等）、无机非金属、腐蚀、材料加工（铸造、轧制、注射成形）、纳米材料、表面材料（镀层、涂层）、粉体材料（制微粒、压制、烧结）、陶瓷材料等等。所以内容非常庞大，既有抽象复杂的理论知识，也有很实际具体的工程知识， 需要掌握的内容非常多。MSE是现在国内外都非常热门的专业之一，就我这么多年的观察来说，就业十分容易，几乎不受经济危机的影响，工作好找，行情也一直火爆。研究生深造可以选择的方向也非常多。希望对你有所帮助。

材料科学就是从事对材料本质的发现、分析认识、设计及控制等方面研究的一门科学。其目的在于揭示材料的行为，给予材料结构的统一描绘或建立模型，以及解释结构与性能之间的内在关系。材料科学的内涵可以认为是由五大要素组成，他们之间的关联可以用一个多面体来描述（图1-1）。其中使用效能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。理论及材料与工艺设计位于多面体的中心，它直接和其它5个要素相连，表明它在材料科学中的特殊地位。材料科学的核心内容是结构与性能。为了深入理解和有效控制性能和结构，人们常常需要了解各种过程的现象，如屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程等。材料中各种结构的形成都涉及能量的变化，因此外界条件的改变也将会引起结构的改变，从而导致性能的改变。因此可以说，过程是理解性能和结构的重要环节，结构是深入理解性能的核心，外界条件控制着结构的形成和过程的进行。材料的性能是由材料的内部结构决定的，材料的结构反映了材料的组成基元及其排列和运动的方式。材料的组成基元一般为原子、离子和分子等，材料的排列方式在很大程度上受组元间结合类型的影响，如金属键、离子键、共价键、分子键等。组元在结构中不是静止不动的，是在不断的运动中，如电子的运动、原子的热运动等。描述材料的结构可以有不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微结构、结构缺陷等，每个层次的结构特征都以不同的方式决定着材料的性能。物质结构是理解和控制性能的中心环节。组成材料的原子结构，电子围绕着原子核的运动情况对材料的物理性能有重要影响，尤其是电子结构会影响原子的键合，使材料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性。金属、无机非金属和某些高分子材料在空间均具有规则的原子排列，或者说具有晶体的格子构造。晶体结构会影响到材料的诸多物理性能，如强度、塑性、韧性等。石墨和金刚石都是由碳原子组成，但二者原子排列方式不同，导致强度、硬度及其它物理性能差别明显。当材料处于非晶态时，与晶体材料相比，性能差别也很大，如玻璃态的聚乙烯是透明的，而晶态的聚乙烯是半透明的。又如某些非晶态金属比晶态金属具有更高的强度和耐蚀性能。此外，在晶体材料中存在的某些排列的不完整性，即存在结构缺陷，也对材料性能产生重要影响。我们在研究晶体结构与性能的关系时，除考虑其内部原子排列的规则性，还需要考虑其尺寸的效应。从聚集的角度看，三维方向尺寸都很大的材料称为块体材料，在一维、二维或三维方向上尺寸变小的材料叫做低维材料。低维材料可能具有块体材料所不具备的性质，如零维的纳米粒子(尺寸小于100nm)具有很强的表面效应、尺寸效应和量子效应等，使其具有独特的物理、化学性能。纳米金属颗粒是电的绝缘体和吸光的黑体。以纳米微粒组成的陶瓷具有很高的韧性和超塑性。纳米金属铝的硬度为普通铝的8倍。具有高强度特征的一维材料的有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都具有特殊的物理性能。