材料工学

  我们身边有各种各样的东西，它们是用各种材料制成的。除了木材和石材之外，这些材料不是自然物质，而是人工加工后，加工成具有适合用途的性能的材料。例如，铁矿石经过冶炼，并在必要时与其他金属合金化。原油被塑料、化纤等合成使用。对这些材料进行研究，就是材料工程学。

  材料分为铁等金属，陶瓷等无机物，塑料等有机物，还有这些复合材料。每种材料都有自己的特点，我们根据这个性质，把它用于各种各样的东西。例如，铁路的铁轨使用的材料强度不会因沉重的车体多次通过而劣化。不同用途的材料所需的电导率也不同，例如电线是高电导率材料，缠绕在电线周围的材料是不导电的绝缘体，计算机集成电路是半导体。装食品冷冻或微波炉加热的塑料容器，也需要具有抗低温和高温的特性。此外，材料还具有各种特性，如磁性，粘性，透光性和反射率，这些特性被广泛应用。

  这种性质不仅取决于作为材料基础的物质在正常状态下的性质，而且取决于多种因素，包括个体，液体，气体或两者的中间状态，晶体状态，使用该物质的温度，以及当混合两种或多种物质时制造该材料的方法。在材料工程方面，我们的目标是阐明这些因素以及材料中出现的新特性和功能，并在此基础上开发新材料。

  介绍了几种最近备受关注的新材料，非晶态金属是将金属熔化成非晶态，然后直接急剧冷却而成的材料，作为太阳能电池的材料备受关注。生物材料是用于医疗目的的植入人体的材料，作为人工牙齿，人工关节和人工心脏等的材料受到关注。因为人有免疫反应，所以适合活体，没有毒性很重要。塑料是一种方便的材料，可以加工成各种形状，但由于塑料不能被自然分解，因此问题是它对环境的影响很大，如垃圾问题的主要原因。因此利用植物和动物所包含的成分（螃蟹和虾的壳等）的东西等，微生物能分解的生物分解性塑料被开发。此外，集结了科学技术精粹的、支撑今后社会的新材料的开发也在进行中。