材料的五个判据：资源判据、能源判据、环保判据、质量判据、经济判据。材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的那些物质。根据材料服役的技术领域可分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用效能以及它们之间的关系。材料科学与工程简介：材料科学与工程的四个基本要素:合成与生产过程,组成与结构,性质,使用性能，晶体是指其内部粒子呈规则排列的物质，如水晶，食盐，金属等。材料科学是指自然科学的一个分支，它从事于材料本质的发现、分析和了解方面的研究，其目的在于提供材料结构的统一描绘或模型，以及解释这种结构与性能之间的关系。核心问题是结构和性能。材料的性能。材料的性能是指由材料的内部结构决定的。材料的结构根据不同的尺度可以分为不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微组织（多相结构)。材料结构。材料的结构表明材料的组元及其排列和运动方式。材料的组元指组成材料的物质组元，如原子、分子和离子等。材料的排列方式取决于组元间的结合类型，如金属键、离子键、共价键、分子键等。材料的结构根据不同的尺度可以分为不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微组织（多相结构)。每个层次的结构都以不同方式决定着材料的性能。
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。
材料科学与工程四要素之间的关系如下：1、定义：材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、耐磨材料、表面强化、材料加工等其目的在于揭示材料的行为。材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。2、材料科学与工程的内涵：材料工程－研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。 材料科学与工程－研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间的关系。四要素：组织结构、成分工艺、材料性能与使用性能下图为材料科学的模型，来帮助解释下材料科学与工程的内涵。如图所示为材料4个要素之间的关系。4个要素反映了材料科学与工程研究中的共性间题，其中合成和加工、受加工影响的使用性能是两个普遍的关键要素，正是在这4个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这4个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，是其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果这样去认识，则许多长期困扰材料科技工作者的问题都将迎刃而解。可以依据这4个基本要索评估材料研究中的机遇，以新的或更有效的方式研制和生产材料，这4个要素的相对重要性，而不必拘泥子材料类别、功用或从基础研究到工程化过程中所处的地位。同时，也使材料科技工作者可以识别和跟踪材料科学与工程研究的主要发展趋势。材料性能是材料功能特性和效用(如电、磁、光、热、力学等性质)的定量度量和描述。任何一种材料都有其特征的性能和应用。例如金属材料具有刚性和硬度，可以用作各种结构件;它也具有延性，可以加工成导线或受力用线材;一些特种合金，如不锈钢、形状记忆合金、超导合金等，以用作耐腐蚀材料、智能材料和超导材料等。陶瓷有很高的熔点、高的强度和化学惰性，可用作高温发动机和金属切削刀具等;而具有压电、介电、半导体、磁学、机械等特性的特种陶瓷，在相应的领域发挥作用，但陶瓷的脆性则限制了它的应用，开发具有高延伸率的韧性陶瓷成了材料科技作者追求的目标。利用金刚石的耀度和透明性，可制成光灿夺目的宝石和性能光学涂层;而利用其硬度和导热性，可用作切削工具和传导材料。高分子材料以其各种独特的性能使其在各种不同的产品上发挥作用。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。使用性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。 使用性能包括可靠性、有效寿命、速度(器件或车辆的)、能量利用率(机器或常用运载工具的)、安全性和寿命期费用等。因此，建立使用性能与材料基本性能相关联的模型，了解失效模式，发展合理的仿真试验程序，开展可靠性、耐用性、预测寿命的研究，以最低代价延长使用期，对先进材料研制、设计和工艺是至关重要的。这些问题，不仅对大型结构和机器用的材料，而且对电子器件、磁性器件和光学器件中的结构元件和其他元件所用的材料，都是十分必要的。组织与结构每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系，对于大多数材料，所有这些结构尺度上化学成分和分布是立体变化的，这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。而结构上几乎无限的变化同样会引起与此相应的一系列复杂的材料性质。因此，在各种尺度上对结构与成分的深人了解是材料科学与工程的一个主要方面。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。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。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。成分工艺：工艺是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，在从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程。合成常常是指原子和分子组合在一起制造新材料所采用的物理和化学方法。合成是在固体中发现新的化学现象和物理现象的主要源泉，合成还是新技术开发和现有技术改进中的关键性要素。合成的作用包括合成新材料、用新技术合成已知的材料或将已知材料合成为新的形式、将已知材料按特殊用途的要求来合成3个方面。而加工(这里所指的加工实际上是成型加工)，除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外，还包括在较大尺度上的改变，有时也包括材料制造等工程方面的问题。对企业来说，材料的合成和加工是获得高质量和低成本产品的关键，把各种材料加工成整体材料、元器件、结构或系统的方法都将关系到工作的成败，材料加工能力对于把新材料转变成有用制品或改进现有材料制品都是十分重要的。材料加工涉及许多学科，是科学、工程以及经验的综合，是制造技术的一部分，也是整个技术发展的关键一步，它利用了研究与设计的成果，同时也有赖于经验总结和广泛的试验工作。一个国家保持强有力的材料加工技术研究能力，对各个工业部门实现高质量、高效率是至关重要的。
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。
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。
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。
材料科学，主要是研究如果让材料具有更加强大的性能，耐磨损、耐腐蚀或者耐疲劳，然后研究通过什么技术手段达到目的，热处理、涂层或复合材料等等都是技术手段，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳，就是通过在钢丝表面形成15-30克/平米的锰系磷化膜，达到延缓磨损延长钢丝绳使用寿命的目的。
材料科学是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能以及它们之间的相互关系，集物理学、化学、冶金学等于一体的科学。材料科学是一门与工程技术密不可分的应用科学。
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这四个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果我们这样去认识，则许多长期困扰科技工作者的问题都将迎刃而解。
如何提高材料的强度而不损失其塑性？这是众多材料科学家面临的一个重大挑战。近日，中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室研究员卢柯、卢磊与美国麻省理工学院教授SSuresh合作完成了一种新的材料强化原理及途径 ，即利用纳米尺度共格界面强化材料，这种方法可使金属材料强化的同时提高韧塑性。4月17日出版的《科学》发表特邀综述论文，详细阐述了这项研究成果。 据了解，提高材料的强度是几个世纪以来材料研究的核心问题。而迄今为止强化材料的途径可分为四类：固溶强化、第二相弥散强化、加工（或应变）强化和晶粒细化强化。这些强化技术的实质是通过引入各种缺陷（点缺陷，线、面及体缺陷等）阻碍位错运动，使材料难以产生塑性变形而提高强度。但材料强化的同时往往伴随着塑性或韧性的急剧下降，造成高强度材料往往缺乏塑性和韧性，而高塑韧性材料的强度往往很低。长期以来，这种材料的强韧性“倒置关系”成为材料领域的重大科学难题和制约材料发展的重要瓶颈。 专家表示，传统的材料强化技术多利用普通非共格晶界或相界阻碍位错运动来提高强度。当材料中引入大量非共格晶界时，强度显著提高（如纳米晶体材料的强度较粗晶体材料高一个数量级），但随着位错运动“阻碍物”（即非共格晶界）的不断增多，晶格位错运动受到严重阻碍甚至被完全抑制而不能协调塑性变形，因此材料变脆。 卢柯等人研究发现，纳米尺度孪晶界面具备强化界面的三个基本结构特征：（1）界面与基体之间具有晶体学共格关系；（2）界面具有良好的热稳定性和机械稳定性；（3）界面特征尺寸在纳米量级（<100nm）。他们利用脉冲电解沉积技术成功地在纯铜样品中制备出具有高密度纳米尺度的孪晶结构（孪晶层片厚度<100nm）。发现随孪晶层片厚度减小，样品的强度和拉伸塑性同步显著提高。当层片厚度为15nm时，拉伸屈服强度接近0GPa（是普通粗晶Cu的10倍以上），拉伸均匀延伸率可达13%。显然，这种使强度和塑性同步提高的纳米孪晶强化与其他传统强化技术截然不同。理论分析和分子动力学模拟表明，高密度孪晶材料表现出的超高强度和高塑性源于纳米尺度孪晶界与位错的独特相互作用。同时，利用纳米尺度孪晶不但使金属材料强化，还提高了其韧塑性。 据了解，材料中纳米尺度孪晶界可以通过多种制备技术获得。研究表明，沉积速率越快形成的孪晶层片越薄。塑性变形诱发的孪晶在中低层错能材料（如Cu、Cu合金及不锈钢等）十分普遍，提高应变速率或降低变形温度等均有助于孪晶形成。 卢柯表示，近期发展的动态塑性变形（DPD）技术可使材料中形成大量的纳米尺度孪晶界，已成为制备块状纳米孪晶结构的有效途径。利用纳米尺度共格晶界强化材料还可以带来优异的电学性能。研究表明，超高强度纳米孪晶Cu样品具有与无氧高纯铜相当的高电导率，可同时实现高强度高导电性。纳米孪晶结构可有效降低Cu中电致原子的扩散迁移率，从而大大降低电迁移效应，这为减少微电子器件中铜线的电迁移损伤找到了新的解决途径。也有学者发现纳米孪晶结构可有效提高材料的阻尼性能，为研发高性能阻尼材料开辟了新途径。 中科院金属所的科研人员表示，利用纳米尺度共格界面强化材料已成为一种提高材料综合性能的新途径。尽管在纳米尺度共格界面的制备技术、控制生长及各种理化性能、力学性能和使役行为探索等方面仍然存在诸多挑战，但这种新的强化途径在提高工程材料综合性能方面表现出巨大的发展潜力和广阔的应用前景------------------(转自:新华网)
加工过程，结构，性质，使用性能
科技与社会生产的关系 人类社会文明的发展史，同时也是生产和科学技术的发展史。科学技术一开始就由生产决定。社会生产不断给科学技术开辟新领域，提出新的研究对象。科技是社会生产发展的产物，反过来，它又推动了社会生产的发展。 ●科学技术概念 科技是科学技术的简称。科学是人类在长期认识和改造世界的历史过程中所积累起来的认识世界事物的知识体系。技术是指人类根据生产实践经验和应用科学原理而发展成的各种工艺操作方法和技能以及物化的各种生产手段和物质装备。 科学技术是第一生产力！ 科学技术一词，包含着科学和技术两个概念，它们虽属于不同的范畴，但两者之间相互渗透，相辅相成，有着密不可分的联系。科学与技术之间，既有区别又有联系。科学是技术的理论指导，技术是科学的理论基础，结合生产实际进行开发研究，得出的新的方法、新材料、新工艺、新品种、新产品等，技术是科学的实际运用，是科学和生产的中介，没有技术，科学对生产就没有实际意义。技术对科学也有巨大的反作用，在技术开发过程中所出现的新的现象和提出新问题，可以扩展科学研究的领域，技术能为科学研究提供必要的仪器设备。近代科学技术的进步，有力地促进了资本主义的机器工业和社会化大生产的发展，马克思明确提出了“科学技术是生产力”的观点，科学技术就其生产和发展过程而言。是一种社会活动，是由生产决定的；就其内容属性而言，科学技术是一种生产实践经验和社会意识的结晶，就其实际的功能而言，科学技术是以知识形态为特征的“一般社会生产力”和“直接生产力”。
材料科学，主要是研究如果让材料具有更加强大的性能，耐磨损、耐腐蚀或者耐疲劳，然后研究通过什么技术手段达到目的，热处理、涂层或复合材料等等都是技术手段，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳，就是通过在钢丝表面形成15-30克/平米的锰系磷化膜，达到延缓磨损延长钢丝绳使用寿命的目的。
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这四个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果我们这样去认识，则许多长期困扰科技工作者的问题都将迎刃而解。
科学就是科学经验，不代表科学，但是没有经验是不行的
材料科学是跨学科领域，通常也称为材料科学与工程，该学科的主要研究的是设计和发现新材料，特别是在固体材料方面。材料科学的知识起源于启蒙运动，当时研究人员开始使用化学、物理和工程方面的知识去观察分析理解冶金和矿物学中出现的古老的现象。材料科学家强调理解材料的处理时间过程(加工过程)如何影响其结构，从而影响材料的性能。对加工-结构-性质关系的理解被称为材料研究的范式。随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学上，材料科学在科学与工程学领域越来越广为人知。它也是鉴识科学和破坏分析中的一个重要组成部分，以后者为例，它是分析各种飞航意外的关键。人类目前面临的许多最紧迫的科学问题都是现有材料及其使用方式的限制所导致的。因此，材料科学的突破很可能会对科学技术的未来产生重大影响。
材料科学与工程研究大量引入计算机模拟技术，已成为实验和分析理论之间的桥梁和补充，成为材料科学基础研究的有力工具，计算材料学和材料科学设计理论正在全面形成。计算机控制技术的发展正在推动材料工程技术的发展，正在形成新型智能材料工程技术。材料科学与工程的科技发展更加依赖于规律、模型、理论、设计与应用，制备和工艺技术，计算与模拟，实验技术等四大方面的发展与成就，大力推动这四大方面的相互协调发展是材料科学和工程技术发展的重要标志。里面的四个方面应该是吧,这是我的答案您满意吗?
四要素：成分和结构，合成，性质，使用性能。
加工过程，结构，性质，使用性能