材料科学

材料科學（），涉及物質的性質及其在各個科學和工程學領域的整合應用，是一個研究材料的製備或加工工藝、材料的微觀結構與材料宏觀性能三者之間的相互關係的跨領域學科。涉及的理論包括固體物理學、材料化學、應用物理和應用化學，以及化學工程、機械工程、電機工程、電子工程、土木工程和建築工程。與機械結合則衍生出機械材料，與電子結合則衍生出電子材料，與土木建築結合則衍生出結構材料，與生物學結合則衍生出生物材料等等。隨著近年來媒體將注意力大量集中在纳米科學上，材料科學在科學與工程學領域越來越廣為人知。它也是鑑識科學和破壞分析中的一個重要組成部分，以後者為例，它是分析各種飛航意外的關鍵。今日許多科技上的問題受限於材料能夠容許的極限，也因此，在此領域的突破在未來科技具有指標性的影響。材料科學有著廣泛的應用前景。

 簡史 

在各時代上材料的選擇往往決定了該時代的發展，像是石器時代、青銅器時代、鐵器時代和工業革命就是明顯的例子。材料科學是最古老的應用科學及工程學之一，起初被引導來自陶瓷的加工和冶金學的延伸。現代材料科學演進來自於冶金學。在十九世紀晚期一位美國科學家約西亞·吉布斯發現材料在不同相態之間的熱力學性質，使得在理解材料性質上有重大性的突破。材料科學與其他領域的合作發展革命性科技，像是塑膠、半導體和生物材料。

在1960年代前，許多材料科學系都被稱為礦冶系。1960後當時美國高等研究計劃署(Advanced Research Projects Agency)，現為國防高等研究計劃署(Defense Advanced Research Projects Agency)，為了材料科學的基礎研究以及訓練的國家計劃(“to expand the national program of basic research and training in the materials science”)在1960年代創立一系列大學實驗室，建立了材料科學。此領域包含陶瓷材料、聚合物、半導體、磁性材料、生物材料、奈米材料。

 材料科學理論 
 物理冶金學
 晶體學
 固體物理學
 材料化學（固體化學）
 材料應用力學
 材料靜力學
 材料動力學
 材料力學
 材料熱流學
 材料熱力學
 材料流體力學
 材料計算科學

 材料的分類 
 基本材料分类U.S. Department of Energy, Pacific Northwest National Laboratory, Materials Science and Technology
Teachers Handbook, vol 2, pp.19-20, 2008
 木材
 金屬材料
 陶瓷材料
 玻璃材料
 高分子材料
 複合材料
 半導體材料
 按化學狀態分類
 木材
 金屬材料
 無極非金屬材料
 陶瓷材料
 有機材料
 高分子材料
 按物理性質分類
 高強度材料
 耐高温材料
 超硬材料
 導電材料
 絕緣材料
 磁性材料
 透光材料
 半導體材料
 按狀態分類
 單晶材料
 多晶質材料
 非晶態材料
 准晶態材料
 按物理效應分類
 鐵電材料
 壓電材料
 熱電材料
 電磁材料
 雷射材料
 按用途分類
 土木材料
 建築材料
 結構材料
 研磨材料
 耐火材料
 耐酸材料
 水工材料、配管材料
 機械材料
 電機材料
 電子材料
 電工材料、配線材料
 光學材料
 感光材料
 包裝材料
 按組成分類
 單組分材料
 複合材料

 材料工程技術 
 金屬材料成形
 機械加工
 非傳統加工
 熱處理
 熱加工
 陶瓷冶金
 陶瓷工程
 粉末冶金
 薄膜生長技術
 表面處理技術
 表面改性技術
 表面涂覆技術

 材料的應用 
 結構材料
 資訊材料
 儲存材料
 半導體材料
 機械材料
 電機材料
 電子材料
 航行材料
 航空材料
 航海材料
 土木材料
 建築材料
 能源材料
 生物材料
 環境材料
 儲能材料和含能材料

 参見 
 纳米材料

 参考文献