英國謝菲爾德大學(xué)材料科學(xué)與工程課程提供了廣泛材料的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，旨在通過教授使材料科學(xué)和工程成為可能的概念和理論，為學(xué)生在工業(yè)或研究領(lǐng)域的職業(yè)生涯做準(zhǔn)備。該專業(yè)的Core modules解析如下。

一、材料科學(xué)

本課程介紹了材料科學(xué)中的關(guān)鍵概念，涵蓋了金屬、聚合物和無機(jī)材料的一般方面和應(yīng)用。主題包括：化學(xué)結(jié)合；晶體材料的基礎(chǔ)結(jié)晶學(xué)；晶體缺陷；材料的機(jī)械性能和強(qiáng)度；相圖和轉(zhuǎn)換；金屬和合金概述；聚合物和無機(jī)固體。

二、材料加工和表征

本課程介紹了金屬、聚合物、陶瓷和復(fù)合材料生產(chǎn)中涉及的工藝和技術(shù)，以及用于表征這些材料的實(shí)驗(yàn)方法。加工主題涉及粉末加工、熱機(jī)械加工以及聚合物和復(fù)合材料加工。表征主題涉及X射線、中子和電子衍射、光和電子光學(xué)、分析掃描和透射電子顯微鏡、熱分析、光譜方法(如紅外、拉曼、核磁共振、XANES)和高級化學(xué)分析。

三、實(shí)踐、建模和數(shù)字技能

本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生在三個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的技能：

(1)材料特性實(shí)驗(yàn)室技能，涉及安全工作方法、完成COSHH和風(fēng)險(xiǎn)評估，以及使用一系列實(shí)用技術(shù)進(jìn)行測量。

(2)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，同時(shí)介紹建模(使用Excel和MATLAB等軟件)和分析，以及有限元建模(使用ANSYS等軟件)。

(3)搜索科學(xué)文獻(xiàn)所需的技能以及展示數(shù)據(jù)的技術(shù)技能，涉及如何避免抄襲、引用、格式化文件、繪制高質(zhì)量圖表、批判性地審查文獻(xiàn)和進(jìn)行展示。

四、熱與材料及其應(yīng)用

本課程研究了材料的熱傳入/傳出以及材料制造過程中由于熱量傳入材料而發(fā)生的熱激活過程。課程首先研究了傳導(dǎo)、對流和輻射傳熱，然后探索了擴(kuò)散(菲克定律)和燒結(jié)(固態(tài)、液相和粘性玻璃燒結(jié))，最后考慮了蠕變現(xiàn)象。課程的案例研究部分有雙重目的。首先是增加學(xué)生對工程材料的加工和應(yīng)用的知識。其次是從材料和工程系統(tǒng)的角度強(qiáng)調(diào)材料加工的一些關(guān)鍵問題。

五、項(xiàng)目

研究項(xiàng)目和論文由一名或兩名學(xué)術(shù)人員指導(dǎo)。項(xiàng)目主管的分配基于學(xué)生的選擇和學(xué)術(shù)工作量。研究項(xiàng)目的主題將與學(xué)生的項(xiàng)目主管協(xié)商確定。該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室或建模工作將在第二學(xué)期和大約6月中旬至8月中旬的暑假期間正式進(jìn)行。

除了上述Core modules之外，謝菲爾德大學(xué)材料科學(xué)與工程碩士學(xué)位還提供了一系列選修課，例如工程合金、玻璃和水泥、冶金加工、固態(tài)化學(xué)等。這些課程的主要內(nèi)容我們之后會(huì)詳細(xì)進(jìn)行介紹。