课程服务
除了讲座和辅导，您还将通过参与真实的工程情境学习，进行重要的制造工艺实际操作，并使用最新的调查设备。您还将有机会与工业界互动，获得宝贵的职场经验。
在第二年结束时，根据在课程中的表现，您有可能在工程学士(BEng)和工程硕士(MEng)之间切换。
材料化学导论
该模块从原子的电子结构开始，并利用这一知识来介绍周期表的化学。然后讨论晶体化学和晶体结构，首先从简单的金属开始，然后转向离子键合和结构，最后考虑玻璃。该模块的后半部分介绍了有机和聚合物化学。使用化学键的简单模型讨论了官能团化学和分子形状。我们强调高分子的重要性，以及聚合物的大尺度形状。我们讨论了聚合物的合成以及它们与某些特定情况下的聚合物性质的关系，包括天然和生物高分子。
材料力学性能与结构材料导论
介绍了应力、应变和模量的基本概念。然后探讨了原子键合与所有主要材料类别(陶瓷、金属、聚合物、天然材料和复合材料)的机械性能之间的关系。还涵盖了失效模式、应力集中、位错、延展性和蠕变。研究了材料性质与材料微结构之间的联系，重点关注了加工、微观结构与金属的机械性能之间的关系。
数学(材料)
该模块旨在巩固学生以前的知识，并发展支持在1级和2级学科工程课程中所学工程科目所需的基本数学技巧。它还为适当工程部门的2级数学课程提供了基础。该模块通过在线讲座传授，辅以每周的互动问题课。
生物材料 I
该模块从工程的角度介绍了人体，将其视为一个结构、机制和传感器。然后介绍了天然和替代生物材料，讨论了与功能相关的属性，使用Ashby图表。最后，课程讨论了材料工程师可以从生物材料中学到的教训，包括仿生学。
可持续发展与材料生命周期
所有制造品的生产都涉及材料的使用，并会对环境产生一定的影响。例如，从原材料提取到最终制造产品以及产品使用过程中都会使用能源。通过特定的材料实例，本课程将向学生介绍不同加工路径和产品的能源需求，以及与材料的回收和再加工以及生命周期分析有关的复杂问题。
材料的数字技能
该课程旨在教授您如何使用现代计算工具(如Excel和MATLAB)来解释、分析和呈现数据。您将学习如何使用这些软件来编写数据分析算法，以便展示从数据中得出的趋势和结论。
该课程通过解决一些涉及数据分析和处理的示例来进行教授，以便以实际方式学习软件，获得熟悉和信心，以在本科课程的其他领域使用(包括讲座和实验)。
材料性质导论
本单元将材料性质视为将材料所做的事情与材料的反应方式之间的联系，并讨论将性质与设备和结构联系起来。特别包括：
i)磁性材料：磁性的基本原理;磁场对材料的影响。磁性材料的分类(顺磁、顺磁、铁磁、反铁磁和铁铁磁)。
ii)电气材料：导体、绝缘体、场梯度、电阻率。绝缘体、半导体、金属、混合导体和固体电解质。
iii)光学材料：光学吸收和发射。灯泡、荧光灯和磷光体。光纤用于光、紫外线、红外线。透明和半透明材料。
纳米科学与纳米材料导论
该模块将首先考虑宏观世界和纳米世界中的尺度关系。讨论了纳米材料的示例，包括纳米颗粒、纳米管和纳米复合材料。将考虑由于纳米材料和技术的发展而产生的新型系统和设备的使用。还将讨论伦理、社会和环境问题。
动力学、热力学和相图
该模块介绍了热力学和动力学的基本概念以及它们在确定气体、液体和固体的行为中的作用。引入经验气体定律，从而引入了理想气体的概念和理想气体状态方程，并逐渐过渡到更现实的气体状态方程。涵盖了基本热力学概念，如功、热、内能、比热、焓、熵和自由能。讨论了反应速率法则、反应速率常数、反应级数以及温度对反应速率的影响。介绍了重要金属的平衡二元相图。
工业材料加工
该课程广泛介绍了金属、玻璃、陶瓷和聚合物材料及零件的主要工业加工和制造方法。将在相关情况下介绍重要的工程原理，如粘度、热传递和流体流动，并将使用多个案例研究来突出强调这些材料的工艺、技术和制造路线的选择背后的设备、技术和理念。
材料微结构和热力学
本课程将考虑材料的热力学，强调混合物和溶液的自由能及其与相图，特别是共晶相图的关系。然后，将考虑一系列材料(包括金属和金属合金、陶瓷和选定聚合物)的微观结构，以及它们的机械、物理和化学性质如何受到成分和相组成以及机械加工和/或热处理的影响。将介绍表征方法，如扫描电镜、透射电镜和光学显微镜，包括样品制备和图像解释的讨论。
材料的变形和破坏
本课程描述了金属、聚合物和玻璃的塑性变形，指出了导致样品应力应力响应或由热引起的效应的根本机制。变形机制与微观结构和加工方式以及对设计的影响有关。
功能材料
本课程关注材料的物理性质(除了机械性质)以及它们的功能。在分析材料的热、电、电子、磁和光学性质时，使用波动力学、结构各向异性效应和系统对交流电场的响应。讨论了基于这些性质的特定材料应用，包括电子材料和pn结、磁性材料和数据存储介质、介电材料，包括电容器、压电和热电材料，以及成像的光学材料。
热传递和扩散
该模块介绍了扩散和热传递。在扩散部分，涵盖了原子运动、扩散常数、费克定律和材料的体积内部和表面上的原子输运机制。还讨论了扩散在材料的演变、生长和结晶中的作用。课程的热传递部分旨在发展对导热、对流热传递和辐射热传递的基本物理学的理解以及它与材料加工的相关性。因此，该课程侧重于对热传递问题的“简单”分析方法。
材料选择和断裂力学
本课程的前半部分旨在建立对材料选择、材料加工、产品设计和产品性能之间的相互关系的全面理解，以便开发对工程和工业应用中最佳材料选择的整体方法。研究的主题包括通过应用的开放性项目进行材料和工艺选择的方法。该模块还向学生介绍了断裂力学。详细涵盖了线弹性断裂力学、循环疲劳、应力腐蚀和故障预测。还包括了弹性-塑性断裂力学的简要介绍。
数学 II(材料)
该模块是一系列面向特定工程师群体的二级模块的一部分，模块标题中用括号表示了特定工程学科。每个模块巩固了先前的数学知识，并发展了与特定工程学科相关的新数学技巧。
固体材料结构
继MAT1610之后，本课程以国际符号和分类，如晶胞、布拉维格点、点群和空间群的概念，以二年级的细节和复杂性引入了晶体学/固体态化学(第A部分)和X射线衍射(第B部分)的主题。
第A部分：晶体的对称性以及与物理性质的关系是这部分的重点，然后选择性地介绍一些矿物和合金相，这些将被用作演示新概念的示例。
第B部分：这里重点是X射线衍射的实践和应用，特别是粉末衍射技术，用于确定未知的晶体相。
该课程旨在提供理解材料的晶体结构所必需的背景，展示晶体结构的对称性与晶体性质之间的联系，并展示X射线方法在确定晶体结构中的应用。
文献综述与项目
学生从一个项目列表中选择一个项目，以便能够追求与课程选择相关的个人兴趣。该项目是由一名或多名学术教职员工的监督下进行的原创研究调查，学生进行文献综述，阅读来自科学文献的原始论文和综述文章。大多数项目需要进行广泛的实验室工作，尽管有些项目可能主要基于已发表文献的调查或计算研究。每个学生在为期30周的时间中每周花费大约1.5天的时间，其中大部分时间没有具体的时间表，用于进行这项工作。项目的评估包括中期报告和最终报告，以及对工作的向教职员工和其他学生的展示。还将评估项目期间的行为。
工程师的财务与法律
该模块旨在向工程学生介绍工程师在其工作环境中应该了解的财务和法律风险的关键领域。该模块将直接涉及到预算编制、筹集资金、评估财务风险以及在工程项目和/或产品开发背景下做出财务决策的实际问题。同时，该模块将提高学生对签订工程项目和产品开发合同的法律方面的理解，以及对环境法规、过失责任、知识产权和数据保护的重要性的认识。通过两个学科中平行进行的讲座系列，该模块将提供有关这两个领域及其对工程实践的影响的工作知识。评估的一部分将重点放在团队合作、报告撰写和演示上，辅以在线练习和个人作业组成的补充。
有限元建模简介
有限元建模(FEM)是一种强大的工具，被公司用于材料和器件建模，为新的和改进的工艺和设备提供了一条廉价和有效的途径。该课程将介绍材料建模的基本概念及其不同的应用领域，使用公司和研究团体使用的先进软件。
表面退化与保护
本课程考虑了导致材料表面化学和机械退化的过程，以及这可以通过一系列表面工程技术来控制。在课程的第一部分(由Claire Corkhill教授)，重点将是理解金属和金属氧化物的电化学腐蚀过程，以及如何使用电化学钝化来防止腐蚀。还将探讨在腐蚀预测中使用Ellingham和Pourbaix图的工具，以及开发对材料的应力和腐蚀相互影响的理解。课程的第二部分侧重于研究材料退化的磨损和摩擦作用，以及如何通过设计等方式来将这些效应降至最低。
工业管理
该模块将向学生介绍质量管理的概念。学生将了解与英国工程公司的质量管理相关的现行法规。他们还将了解质量管理的目的。学生将获得关于质量管理在实践中的实例。他们将通过为虚构公司制定一个示例质量管理文件来展示对主要利益相关者(例如供应、客户、监管机构等)的识别。这一分析将用于审查公司的未来发展方向。
以上就是关于“谢菲尔德大学材料科学与工程辅导内容”，海师帮专业课程辅导，3500+严选硕博学霸师资，针对学生的薄弱科目和学校教学进度，匹配背景相符的导师，根据学生情况进行1V1专属备课，上课时间灵活安排，中英双语详细讲解课程中的考点、 难点问题，并提供多方位的课后辅导，辅助学生掌握全部课程知识，补足短板。
