材料科学与工程的四个基本要素:
合成与加工、组成与结构、性质、使用性能。探索这四个要素之间的关系(图0.2),覆盖从基础学科到工程的全部内容。四个要素之间的密切关系确定了材料科学与工程这一领域,确定了材料科学基础课程的教学线索。
材料的性质是指材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应,主要决定于材料的组成与结构。
使用性能是材料在使用状态下表现的行为,它与材料设计、工程环境密切相关。实用性能包括可靠性、耐用性、寿命预测及延寿措施等。
合成与制备过程包括传统的冶炼、铸锭、制粉、压力加工、焊接等,也包括新发展的真空溅射、气相沉积等新工艺,使人工合成材料如超晶格、薄膜材料成为可能。