2023年美国大学材料科学与工程专业热门方向有哪些?就业前景怎么样?

　　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，材料科学与工程在许多大学被推到了前沿，成为理工科热门专业之一，申请人数逐年增加。美国在此专业领域研究水平全球顶尖。接下来为大家介绍：2023年美国大学材料科学与工程专业热门方向有哪些?就业前景怎么样?

　　美国大学材料科学与工程专业分支方向

　　金属材料

　　Metallic Materials

　　这个是材料领域最古老最传统的方向，主要是通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，将研究成果直接应用于现实生产。该方向的竞争不是很激烈，对GPA以及GT成绩的要求都不是很高，申请者一般都是国内大学里金属材料或者金相专业的学生。注意：国内冶金材料专业的学生比较适合学习金属材料方向或材料加工方向，但是材料加工方向的设置相对较少。

　　无机非金属材料

　　Inorganic non-metallic material / Ceramic Materials

　　主要研究水泥、玻璃、光导纤维、非金属矿、绝缘材料、陶瓷材料等。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。这个专业方向也属于比较传统的方向，不过近几年，陶瓷领域的发展比金属材料要迅速很多，例如，高温超导陶瓷材料的发现对经济产生了比较大的影响，目前在这个领域的研究非常活跃。因此这个申请方向比金属材料竞争激烈，不过申请的人数不是很多。

　　高分子材料

　　Polymer/Organic Materials

　　主要研究橡胶、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。近些年高分子材料的发展非常迅速，研究成果层出不穷，和现代生活息息相关，尤其是高分子导电，软光刻技术的发展对电子工业的发展起到了巨大的推动作用。这个方向的竞争比较激烈，申请难度比较大，专业的回报率较高。申请这个方向的学生一般来自高分子材料专业，还有化学系和化工系的学生。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。

　　电子、光学与磁性材料

　　Optical, Electronic and Magnetic Materials

　　这个方向是材料领域中竞争最激烈的方向。主要研究半导体材料和器件，光电子材料和器件，磁性薄膜材料和器件，薄膜的生长，表面和界面的电子特性，微电子加工技术。此专业发展非常迅速，尤其以半导体产业的发展为例，所以就业前景一片光明。因此申请难度也是最大的，不管是从硬件条件和软件条件都有很高的要求，申请者需要具备很强的背景。同时具备系统的材料物理学理论基础和熟练的实验技能，有扎实的数学、物理、外语、电子学和计算机科学基础。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。

　　材料科学发展的新兴方向

　　纳米材料和纳米复合材料(Nanomaterials and Nanocomposites)是非常热门的研究方向，尤其是纳米复合材料，由于其优良的综合性能(性能可设计性)被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。

　　生物材料(Biological Materials)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。

　　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。

　　复合材料(Composite Material)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。

　　此外还有计算材料科学(Computational MaterialsScience)。这是一门正在快速发展的新兴学科，是关于材料组成、结构、性能、服役性能的计算机模拟与设计的学科，是材料科学研究里的“计算机实验”。这个领域偏理论研究，申请的人比较少，竞争不激烈。对于学生的课程背景(计算机课程)要求比较严格，需要有数学、线性代数、统计学的背景，且必须要有相关的项目背景。PhD学习难度比较大，完成学位的时间比较长，最短也要5年，一般都是6年。毕业生一般是去大学任教继续从事理论方面的研究。

　　美国材料科学与工程专业就业前景

　　金属材料专业的申请人数相对于其它几个方向来说相对少，竞争也小一些。将来的就业范围基本上就是金属材料的科研领域，就业方向主要有钢铁公司、冶金、机械、军工、航空航天、仪表等。

　　无机非金属材料申请的人数相对于申请金属材料的人略多一点，就业的前景比金属材料要好。不仅可以在科研机构搞研究，而且某些陶瓷材料比如高温超导材料已经实现了产业化，就业的前景还是比较好的，可选择的就业机构包括：建设单位、设计院、研究所、建筑施工及管理企业、质检机构等。

　　由于高分子材料发展十分迅速，所以申请这个专业的人数也稍微偏多，竞争相对激烈，美国大学的录取要求相对别的专业都会有所提高。在就业方面可以从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作，就业前景很不错。就业方向包括研究所、设计院、日化公司、汽车、电子电气、航空航天等。

　　电子、光学与磁性材料是现在材料科学中最大的热门，所以申请人数也是最多的，竞争也就最为激烈。这个研究方向和电子产业的发展有非常密切的关系，目前社会朝微电子方向发展，半导体领域的技术更新以及半导体芯片的发展非常迅速，这个研究方向是半导体芯片制造的重要基础，因此未来的就业前景是非常乐观的。就业方向包括电子业、研究机构、汽车等。

　　美国劳工部在发布的报告中显示，材料工程师的平均年薪约为$93,310。

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