迷人的“材料”：原來你無處不在

羽豐

我與“材料類”專業(yè)的初次見面是在我的高考錄取結(jié)果上，看到錄取專業(yè)那一欄內(nèi)容時(shí)，我的第一反應(yīng)是：啊？我被調(diào)劑了！望著陌生的“材料類”三個(gè)字，我滿心疑惑，這是一個(gè)怎樣的專業(yè)？我聞所未聞，只好在萬能的互聯(lián)網(wǎng)上尋求答案。

“度娘”給出的回答為：“材料類”專業(yè)屬于工科專業(yè)，包括金屬材料科學(xué)與工程、高分子材料科學(xué)與工程、無機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程、材料成型及控制工程等。看完這些，我依舊似懂非懂，但我一向是個(gè)樂天派，并執(zhí)著地相信天意和緣分，認(rèn)為存在即合理，所以，抱著干一行愛一行的心態(tài)，我開啟了與材料類專業(yè)的緣分之旅。

經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)，我才對(duì)材料類專業(yè)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。我本科學(xué)習(xí)的專業(yè)方向側(cè)重于金屬材料，科研實(shí)驗(yàn)主要是研究鎂合金材料，具體專業(yè)是“材料科學(xué)與工程”。這里我以自己的學(xué)習(xí)為例來介紹這個(gè)專業(yè)，僅供大家參考。

材料是什么

我們從小就有“十萬個(gè)為什么”，總愛問大人們：這是什么東西？它是怎么來的？它為什么長這個(gè)樣子？材料類專業(yè)的學(xué)習(xí)可以為你解答大部分這類問題。

材料，顧名思義，就是物質(zhì)或東西。生活中我們所接觸到的物品其本質(zhì)都可以歸為材料。它無處不在，如我們穿的衣服，通常是高分子材料;不可或缺的電腦、手機(jī)，其合金外殼是金屬材料;吃飯的陶瓷碗、喝水的玻璃杯，都屬于無機(jī)非金屬材料……它的官方定義是：有用的物質(zhì)都可以稱為材料。我們所用到的這些東西，其成分、組織結(jié)構(gòu)、制造過程以及使用時(shí)的性能等正是我們所要學(xué)習(xí)和研究的。

材料類專業(yè)的知識(shí)涵蓋面非常廣泛，涉及的領(lǐng)域較多，本科階段的學(xué)習(xí)頂多算是有一個(gè)比較寬泛的了解，所以我們通常需要繼續(xù)深造，讀完碩士、博士，甚至博士后，方能對(duì)這個(gè)專業(yè)有更清晰的認(rèn)識(shí)，才敢期望在該領(lǐng)域能夠有所建樹。

主要學(xué)什么

材料類專業(yè)的主要學(xué)習(xí)任務(wù)是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備與加工工藝對(duì)材料性能的影響。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是我們的專業(yè)基礎(chǔ)課，本書主要介紹了材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組織以及工藝與性能的關(guān)系，這也是材料專業(yè)的精髓所在——以小見大，微觀結(jié)構(gòu)決定宏觀性能。

材料類專業(yè)是一個(gè)交叉型學(xué)科，學(xué)習(xí)內(nèi)容十分寬泛，需要學(xué)的東西數(shù)不勝數(shù)。我們不僅要學(xué)本專業(yè)的知識(shí)——金屬材料、高分子材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料，還要學(xué)習(xí)四大化學(xué)、四大力學(xué)、固體物理、工程制圖等，這也對(duì)我們的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。

“材料”有“三大支柱”：金屬材料、高分子材料、無機(jī)非金屬材料。復(fù)合材料是我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用得最廣泛的一種材料，而它就來源于“三大支柱”材料。復(fù)合材料是根據(jù)基礎(chǔ)材料不同的配比，利用不同工藝參數(shù)或方法加工制備而成的，多種材料的復(fù)合能夠?qū)崿F(xiàn)單一材料所不能達(dá)到的效果，是“1+1>2”的真實(shí)寫照。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。材料類專業(yè)除了學(xué)習(xí)課本中的知識(shí)，更重要的還是實(shí)驗(yàn)科研，理論和實(shí)踐相結(jié)合才能體現(xiàn)我們專業(yè)的研究意義。就像我所在的課題組研究的鎂合金，需要根據(jù)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，不斷調(diào)整合金元素的配比和材料的加工工藝等來改善材料的力學(xué)性能，使其制造成本更低，可使用的范圍更廣。

既然實(shí)踐如此重要，那實(shí)習(xí)就不可或缺了。我們學(xué)校安排了為期一個(gè)月的校內(nèi)實(shí)習(xí)——造一把小鐵錘。利用所學(xué)的車、銑、鋸、磨等技術(shù)，加上鉆孔、攻螺紋等操作，最后每個(gè)人都成功地?fù)碛辛艘话炎约河H手做出的精致小錘子。在此期間，有人磨破了手，有人累得腰酸胳膊痛……小小鐵錘凝聚了同學(xué)的血汗，頗有紀(jì)念意義。

主要做什么

“生化環(huán)材”四個(gè)專業(yè)被稱為“四大天坑”，主要是因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鳝h(huán)境相對(duì)較差，上升空間有限，沒有“錢”途等。但作為21世紀(jì)的大學(xué)生，我們應(yīng)該擁有更長遠(yuǎn)的眼光。材料是國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和國家科技發(fā)展水平的標(biāo)志，是國家發(fā)展的基石，是民生的保障。材料、能源和信息被稱為現(xiàn)代技術(shù)的“三大支柱”，由此可見，材料的研發(fā)具有重要意義。

材料類專業(yè)是一個(gè)比較傳統(tǒng)的工科專業(yè)，它起源于傳統(tǒng)的金屬材料，《走進(jìn)材料科學(xué)》一書中曾提到，材料科學(xué)最早起源于歐美國家的礦冶系，在20世紀(jì)50年代發(fā)展為材料冶金系或者材料系。前期研究材料旨在發(fā)展重工業(yè)，重點(diǎn)放在制造汽車、輪船、飛機(jī)等原材料的研究上，因而鋼鐵等各種金屬材料研究較多。隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，材料的研究方向也開始發(fā)生轉(zhuǎn)變——漸漸貼近生活、接近民用，高分子材料的研究逐漸成為熱門。目前，新興、前沿的材料研究層出不窮，材料在逐漸開拓新的天地，可見其發(fā)展及應(yīng)用前景之廣闊。

材料類專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)主要是具有動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力的技術(shù)人員或者科研工作者，通俗來講，就是該專業(yè)畢業(yè)后可以做技術(shù)人員，具體崗位有：材料工程師、技術(shù)工程師、產(chǎn)品研發(fā)師、認(rèn)證工程師、檢驗(yàn)員、區(qū)域銷售專員、采購工程師等;也可以實(shí)現(xiàn)你小時(shí)候的夢想——成為一名科學(xué)家。如果你有志投身材料事業(yè)，那就要做好深造的準(zhǔn)備，學(xué)成歸來可以進(jìn)入高校做老師，邊踏實(shí)教學(xué)邊潛心科研。

活到老學(xué)到老，選擇了就要堅(jiān)定地走下去。我學(xué)習(xí)材料的步伐從未停止，并且即將開啟與材料的下一段旅程，也希望更多的學(xué)弟學(xué)妹能擁有一顆熱愛“材料”的心，為國家的發(fā)展和人民生活的便利而積極投身到材料領(lǐng)域的研究建設(shè)中來！