就算不懂也会用的“材料化学”专业

2019-06-21 12:07:08 · 作者：编辑部

在使用手机时你最担心的是什么？担心之一肯定是怕手机屏幕被刮花。手机制造厂商们也注意到这一点，于是纷纷使用高硬度的屏幕。以苹果的手机屏幕为例，它使用氨化钛不锈钢的材料取代钢化玻璃。它拥有很好的透明效

在使用手机时你最担心的是什么？担心之一肯定是怕手机屏幕被刮花。手机制造厂商们也注意到这一点，于是纷纷使用高硬度的屏幕。以苹果的手机屏幕为例，它使用氨化钛不锈钢的材料取代钢化玻璃。它拥有很好的透明效果和钢材的硬度，更重要的是这种材料不会阻碍蓝牙和WiFi的信号。那么这种材料是怎样制造出来的呢？跟随小编走近“材料化学”，你就会得到答案。

　　一、专业概述

　　材料化学是材料学的一个分支，研究在制备、生产、应用和废弃过程中新型材料的化学性质，研究范围涵盖整个材料领域，包括无机和有机的各类应用材料的化学性能，是根据材料的基本理论和方法对工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门科学。

　　材料化学主要的研究范畴并不是材料的化学性质，而是材料在制备、使用过程中涉及化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化、金属材料在使用过程中的腐蚀现象、冶金过程中条件的控制对产品的影响等等。

　　由于材料化学专业所研究的内容大多跟传统产业有关，属于解决实际问题的理论学科，所以材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门。但是在现实生产中，对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的，例如说冶金行业，在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题，都需要用材料化学的知识来解决。

　　中国虽然一直以陶瓷闻名世界，但实际世界上用于电子材料中，价钱非常昂贵的精密陶瓷绝大部分是由日本制造的。那是因为我们在配料、控制烧结条件等环节技术力量太差，而材料化学正是解决这些问题的。所以说材料化学专业不仅使用价值高，而且发展空间大。

　　二、师兄师姐学习经验及建议

　　1、学习本专业的体会

　　读高中时相信大家对化学这一学科有深刻体会，从宏观到微观，从具象到抽象，化学几乎都能涵盖。不过在大学的课程学习中，则主要侧重于学习微观上抽象的知识，例如原子电子排布、分子的结构和反应机理等。

　　材料化学既然是化学类的一个分支，首先必须掌握化学基本知识，所以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学这四大基础知识是必须掌握的。材料化学同时也是材料科学的分支，现代材料多为高分子类聚合物，因此还需要学习高分子物理、高分子化学等科目。基础学科必须以实验作为科研的基础，所以基础化学实验也是必修课程。除专业课程之外，公共必修课程与其他理工类大体相同，例如高等数学、大学物理等，在此不作赘述。

　　化学这一学科是对自然规律和现象的总结，所以相对于数学与物理，它有更多经验的成分，而且也很难找到一个公式来概括。既然是经验的，科学家们经过大量实验，可以发现并总结出规律规则；同时也因为是经验的，所以就会有特例。元素周期表就是一个很好的例子，既存在规律又存在特例。

　　这就对学生逻辑思维能力有一定的要求，因为光靠记忆力是不够的，需要对其充分理解才能融会贯通。除了课上所学，平时多翻翻书，推敲琢磨，受益匪浅。这是笔者的亲身体会。材料化学专业在化学基础上，还延伸拓展了几门材料类的课程，强化了专业性，但不是特别深入，以了解为主。

　　大学四年的课程学习，层层深入，犹如平地建房。四大基础化学既有自己独立的体系，同时又相互渗透，共同构成地基部分。俗话说万丈高楼平地起，为了夯实基础就要掌握好无机化学、有机化学、分析化学和物理化学。在此基础上，学习其他的课程时就有理可依，有据可循。化学实验作为联系理论和实际的纽带，非常的重要，所以这就需要一定的动手能力。同时，所学习的知识内容比较抽象，这就要求学生们要有空间想象能力。

　　2、大学四年的学习生活

　　化学专业普遍可以以理科和工科划分，前者偏重理论研究能力的培养，后者偏重解决实际应用的能力。通俗地讲，理科创造问题，而工科解决问题。但无论理科还是工科，通常都会通过诸如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等核心课程的学习。这些核心课程作为必修课，为后续选修课和专业课作了铺垫。

　　所以理所当然，这些课程所占学分比重是比较大的。如果学习好这些课程，你的绩点就有了一个基础保证。如果在大学之前学习过化学尤其是参加过化学竞赛的同学，你会发现大学的这些核心课程似曾相识，因为他们就是高中知识的一个延伸而已。学习核心课程的同时，根据专业不同，会有一些差异性的专业选修课。但是总的来说，化学专业大学的课程基本上是类似的。

　　除了化学相关的课程，由于本专业属于理工科，数学课程也是必修课，并且通常会比文科、经管类专业的要稍难，尤其是作为工科类化学还要学习线性代数、化工数学。不过乐观的是化学研究对数学的要求不是很高，并且如果希望考研攻读理科类化学是不需要再考数学的。与此同时，物理、生物课程通常也会作为必修课，但一般限于基础，不会太深。

　　相比与数学、物理专业，化学专业最大的特色应该在于其实验课程。高中是大部分学校限于仪器、资金等条件限制，实验课并不被重视。但大学的实验课则是重中之重的课程，基本上大学前三年每周都会有至少一次的实验课。大学期间，实验课一般与理论课同步，如无机实验、分析实验、有机实验。

　　基础实验课程后，就有机会接触高级的仪器，自己设计实验解决问题。除了实验课程的学习，我在此也推荐大家提前进入所在院系各位导师的课题组研究学习。与实验课不同，在这些院士、教授等老师的课题组，见识一下化学研究的前沿，领悟到他们的研究思维，对提升自己的化学理论和技能素养是很有帮助的。

　　同时，如果还可以亲自参与发表文章，对评定奖学金、保研、出国留学是非常有帮助的。这一点参考中国科技大学的培养模式就可以理解为什么它在中国大学出国留学中无论数量还是质量都是顶尖的院校的原因。

　　还有一个不能忽略的就是外语，主要是英语能力的培养。首先，如果英语比较好，大学通过四六级考试会相对轻松吗，而六级考试的通过是很多学校接受研究生、公司招聘的硬性条件。如果有出国意愿或者学有余力，考一个托福、雅思、GRE这些国际承认的英语考试可能更有竞争力。其次，在化学方面毕竟西方国家走在前面，追踪外文文献，与外国工程师沟通等也都需要一个好的语言功底。

　　化学学科不像数学、物理那样偏重数理思维，而是更多地注重概念知识的积累和活用。同时，化学是一门实验学科，大量的化学实验要求学生要有缜密的思维和计划。因此，学化学的同学最好性格上比较严谨踏实。但是，这也不是绝对的，因为也许经过几次锻炼，你会慢慢变得更加适应化学学习的要求。

　　最后，作为推免生的学长，我有一点心得与大家分享。无论将来是选择哪一条路，继续深造也好，准备工作也好，一定要尽早下定决心。决心下得越早，对自己越有利。为什么这么说？拿笔者自身举例，我是在大二暑假进入实验室后下定的决心，将来要继续在化学专业深造。虽然在大学前两年的成绩算不上数一数二，但也不是不堪入目，于是在大三这一年的时间里拼命提高自己的绩点，在大三结束后获得推免资格。

　　因为一开始我就决定到外校读研，所以在拿到推免资格后就立刻着手联系老师，最终，顺利地推免成功。找工作也是如此，周围的同学决心下得早的，在大四上学期就拿到了录取通知书。相反的，有的同学对未来犹豫不决，甚至是毫无打算，等到真正意识到问题的严重时，就少了回旋的余地了。

　　3、学习本专业后的能力提升

　　学生们在实验的过程中能够学会确定实验目的、查找实验原理、安排反应步骤和对结果进行分析讨论。整个过程的安排越合理，越能提高效率。因此，学生的统筹规划能力有了一定提升。同时，动手能力也能提升。

　　三、专家提醒

　　材料化学专业的学生有较强的化学知识，材料设计制备、监测分析知识，能够在很多领域就业。如电子材料、金属材料、冶金材料、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其他与材料、化学、化工相关的专业。

　　与化工、化学等专业相比，材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。同时在一些边缘学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域，材料化学专业的人才才有较强的用武之地。