除了講座和輔導，您還將通過參與真實的工程情境學習，進行重要的制造工藝實際操作，并使用最新的調查設備。您還將有機會與工業界互動，獲得寶貴的職場經驗。

在第二年結束時，根據在課程中的表現，您有可能在工程學士(BEng)和工程碩士(MEng)之間切換。

材料科學與工程輔導內容

材料化學導論

該模塊從原子的電子結構開始，并利用這一知識來介紹周期表的化學。然后討論晶體化學和晶體結構，首先從簡單的金屬開始，然后轉向離子鍵合和結構，最后考慮玻璃。該模塊的后半部分介紹了有機和聚合物化學。使用化學鍵的簡單模型討論了官能團化學和分子形狀。我們強調高分子的重要性，以及聚合物的大尺度形狀。我們討論了聚合物的合成以及它們與某些特定情況下的聚合物性質的關系，包括天然和生物高分子。

材料力學性能與結構材料導論

介紹了應力、應變和模量的基本概念。然后探討了原子鍵合與所有主要材料類別(陶瓷、金屬、聚合物、天然材料和復合材料)的機械性能之間的關系。還涵蓋了失效模式、應力集中、位錯、延展性和蠕變。研究了材料性質與材料微結構之間的聯系，重點關注了加工、微觀結構與金屬的機械性能之間的關系。

數學(材料)

該模塊旨在鞏固學生以前的知識，并發展支持在1級和2級學科工程課程中所學工程科目所需的基本數學技巧。它還為適當工程部門的2級數學課程提供了基礎。該模塊通過在線講座傳授，輔以每周的互動問題課。

生物材料 I

該模塊從工程的角度介紹了人體，將其視為一個結構、機制和傳感器。然后介紹了天然和替代生物材料，討論了與功能相關的屬性，使用Ashby圖表。最后，課程討論了材料工程師可以從生物材料中學到的教訓，包括仿生學。

可持續發展與材料生命周期

所有制造品的生產都涉及材料的使用，并會對環境產生一定的影響。例如，從原材料提取到最終制造產品以及產品使用過程中都會使用能源。通過特定的材料實例，本課程將向學生介紹不同加工路徑和產品的能源需求，以及與材料的回收和再加工以及生命周期分析有關的復雜問題。

材料的數字技能

該課程旨在教授您如何使用現代計算工具(如Excel和MATLAB)來解釋、分析和呈現數據。您將學習如何使用這些軟件來編寫數據分析算法，以便展示從數據中得出的趨勢和結論。

該課程通過解決一些涉及數據分析和處理的示例來進行教授，以便以實際方式學習軟件，獲得熟悉和信心，以在本科課程的其他領域使用(包括講座和實驗)。

材料性質導論

本單元將材料性質視為將材料所做的事情與材料的反應方式之間的聯系，并討論將性質與設備和結構聯系起來。特別包括：

i)磁性材料：磁性的基本原理;磁場對材料的影響。磁性材料的分類(順磁、順磁、鐵磁、反鐵磁和鐵鐵磁)。

ii)電氣材料：導體、絕緣體、場梯度、電阻率。絕緣體、半導體、金屬、混合導體和固體電解質。

iii)光學材料：光學吸收和發射。燈泡、熒光燈和磷光體。光纖用于光、紫外線、紅外線。透明和半透明材料。

納米科學與納米材料導論

該模塊將首先考慮宏觀世界和納米世界中的尺度關系。討論了納米材料的示例，包括納米顆粒、納米管和納米復合材料。將考慮由于納米材料和技術的發展而產生的新型系統和設備的使用。還將討論倫理、社會和環境問題。

動力學、熱力學和相圖

該模塊介紹了熱力學和動力學的基本概念以及它們在確定氣體、液體和固體的行為中的作用。引入經驗氣體定律，從而引入了理想氣體的概念和理想氣體狀態方程，并逐漸過渡到更現實的氣體狀態方程。涵蓋了基本熱力學概念，如功、熱、內能、比熱、焓、熵和自由能。討論了反應速率法則、反應速率常數、反應級數以及溫度對反應速率的影響。介紹了重要金屬的平衡二元相圖。

工業材料加工

該課程廣泛介紹了金屬、玻璃、陶瓷和聚合物材料及零件的主要工業加工和制造方法。將在相關情況下介紹重要的工程原理，如粘度、熱傳遞和流體流動，并將使用多個案例研究來突出強調這些材料的工藝、技術和制造路線的選擇背后的設備、技術和理念。

材料微結構和熱力學

本課程將考慮材料的熱力學，強調混合物和溶液的自由能及其與相圖，特別是共晶相圖的關系。然后，將考慮一系列材料(包括金屬和金屬合金、陶瓷和選定聚合物)的微觀結構，以及它們的機械、物理和化學性質如何受到成分和相組成以及機械加工和/或熱處理的影響。將介紹表征方法，如掃描電鏡、透射電鏡和光學顯微鏡，包括樣品制備和圖像解釋的討論。

材料的變形和破壞

本課程描述了金屬、聚合物和玻璃的塑性變形，指出了導致樣品應力應力響應或由熱引起的效應的根本機制。變形機制與微觀結構和加工方式以及對設計的影響有關。

功能材料

本課程關注材料的物理性質(除了機械性質)以及它們的功能。在分析材料的熱、電、電子、磁和光學性質時，使用波動力學、結構各向異性效應和系統對交流電場的響應。討論了基于這些性質的特定材料應用，包括電子材料和pn結、磁性材料和數據存儲介質、介電材料，包括電容器、壓電和熱電材料，以及成像的光學材料。

熱傳遞和擴散

該模塊介紹了擴散和熱傳遞。在擴散部分，涵蓋了原子運動、擴散常數、費克定律和材料的體積內部和表面上的原子輸運機制。還討論了擴散在材料的演變、生長和結晶中的作用。課程的熱傳遞部分旨在發展對導熱、對流熱傳遞和輻射熱傳遞的基本物理學的理解以及它與材料加工的相關性。因此，該課程側重于對熱傳遞問題的“簡單”分析方法。

材料選擇和斷裂力學

本課程的前半部分旨在建立對材料選擇、材料加工、產品設計和產品性能之間的相互關系的全面理解，以便開發對工程和工業應用中最佳材料選擇的整體方法。研究的主題包括通過應用的開放性項目進行材料和工藝選擇的方法。該模塊還向學生介紹了斷裂力學。詳細涵蓋了線彈性斷裂力學、循環疲勞、應力腐蝕和故障預測。還包括了彈性-塑性斷裂力學的簡要介紹。

數學 II(材料)

該模塊是一系列面向特定工程師群體的二級模塊的一部分，模塊標題中用括號表示了特定工程學科。每個模塊鞏固了先前的數學知識，并發展了與特定工程學科相關的新數學技巧。

固體材料結構

繼MAT1610之后，本課程以國際符號和分類，如晶胞、布拉維格點、點群和空間群的概念，以二年級的細節和復雜性引入了晶體學/固體態化學(第A部分)和X射線衍射(第B部分)的主題。

第A部分：晶體的對稱性以及與物理性質的關系是這部分的重點，然后選擇性地介紹一些礦物和合金相，這些將被用作演示新概念的示例。

第B部分：這里重點是X射線衍射的實踐和應用，特別是粉末衍射技術，用于確定未知的晶體相。

該課程旨在提供理解材料的晶體結構所必需的背景，展示晶體結構的對稱性與晶體性質之間的聯系，并展示X射線方法在確定晶體結構中的應用。

文獻綜述與項目

學生從一個項目列表中選擇一個項目，以便能夠追求與課程選擇相關的個人興趣。該項目是由一名或多名學術教職員工的監督下進行的原創研究調查，學生進行文獻綜述，閱讀來自科學文獻的原始論文和綜述文章。大多數項目需要進行廣泛的實驗室工作，盡管有些項目可能主要基于已發表文獻的調查或計算研究。每個學生在為期30周的時間中每周花費大約1.5天的時間，其中大部分時間沒有具體的時間表，用于進行這項工作。項目的評估包括中期報告和最終報告，以及對工作的向教職員工和其他學生的展示。還將評估項目期間的行為。

工程師的財務與法律

該模塊旨在向工程學生介紹工程師在其工作環境中應該了解的財務和法律風險的關鍵領域。該模塊將直接涉及到預算編制、籌集資金、評估財務風險以及在工程項目和/或產品開發背景下做出財務決策的實際問題。同時，該模塊將提高學生對簽訂工程項目和產品開發合同的法律方面的理解，以及對環境法規、過失責任、知識產權和數據保護的重要性的認識。通過兩個學科中平行進行的講座系列，該模塊將提供有關這兩個領域及其對工程實踐的影響的工作知識。評估的一部分將重點放在團隊合作、報告撰寫和演示上，輔以在線練習和個人作業組成的補充。

有限元建模簡介

有限元建模(FEM)是一種強大的工具，被公司用于材料和器件建模，為新的和改進的工藝和設備提供了一條廉價和有效的途徑。該課程將介紹材料建模的基本概念及其不同的應用領域，使用公司和研究團體使用的先進軟件。

表面退化與保護

本課程考慮了導致材料表面化學和機械退化的過程，以及這可以通過一系列表面工程技術來控制。在課程的第一部分(由Claire Corkhill教授)，重點將是理解金屬和金屬氧化物的電化學腐蝕過程，以及如何使用電化學鈍化來防止腐蝕。還將探討在腐蝕預測中使用Ellingham和Pourbaix圖的工具，以及開發對材料的應力和腐蝕相互影響的理解。課程的第二部分側重于研究材料退化的磨損和摩擦作用，以及如何通過設計等方式來將這些效應降至最低。

工業管理

該模塊將向學生介紹質量管理的概念。學生將了解與英國工程公司的質量管理相關的現行法規。他們還將了解質量管理的目的。學生將獲得關于質量管理在實踐中的實例。他們將通過為虛構公司制定一個示例質量管理文件來展示對主要利益相關者(例如供應、客戶、監管機構等)的識別。這一分析將用于審查公司的未來發展方向。

以上就是關于“謝菲爾德大學材料科學與工程輔導內容”，海馬課堂專業課程輔導，3500+嚴選碩博學霸師資，針對學生的薄弱科目和學校教學進度，匹配背景相符的導師，根據學生情況進行1V1專屬備課，上課時間靈活安排，中英雙語詳細講解課程中的考點、 難點問題，并提供多方位的課后輔導，輔助學生掌握全部課程知識，補足短板。