材料专业有哪些?
谢邀! 材料学是一门涉及交叉学科较多的基础学科,因此与其它学科相结合也是自然不过的事了。 按材质主要可分为高分子材料、金属材料、无机非金属材料及复合材料四大类。 每一大类又分为许多小类,如材料的合成与加工、材料的结构与性能、功能材料等等。 下面简单介绍一下四类材料及它们分别的相关研究内容。
1.高分子材料 高分子材料是以含有C-C键的聚合物为原材料,通过添加一定量助剂制成可加工成型的高分子基材。 传统的高分子材料主要是塑料和橡胶,随着科学技术的进步,各种功能高分子材料层出不穷,例如光电高分子材料(含光电导体、发光二极管、太阳能电池等)、高聚物玻璃纤维强化复合材料和纳米高分子材料等等。 高分子材料的共同特点是可塑形,通过简单的热加工或机械加工就能得到不同形状的制品。
2.金属材料 金属材料是以铁、铜、铝等金属元素或其合金为主要研究对象的材料。 由于人类早期利用的主要是天然金属(如金、银等)以及岩矿冶金,所以金属材料通常也包括了岩矿冶金材料。 现代的金属材料则是运用化学合成技术合成的金属氧化物、碳化物、氮化物等化合物,通过熔融制备成具有各向同性结构的陶瓷材料。 有色金属材料和稀有金属材料则分别是以有色金属和稀有金属及其合金为基础进行研究的材料。
3.无机非金属材料 无机非金属材料是不包含碳水化合物(糖类等)的各种固体材料。与之相对的是有机高分子材料。 所以无机非金属材料既包含了传统的硅酸盐材料,同时又包括了各种复合材料、高端功能材料等。 这些材料的共同特点就是硬度高、耐腐蚀、强度大。
4.复合材料 复合材料是将两种以上性质各异的材料结合在一起形成新型材料。 上述几种常见材料中,金属材料和陶瓷都是无机材料,两者在物理性能上有着很多相似之处。为此研究人员将两者结合形成了复合材料——即既有金属特性又有陶瓷特性的新材料。 还有许多特殊功能的材料,包括半导体材料、超导材料、生物医用材料等等,就不一一介绍了。