1共性規律：晶體學結構規律；缺陷與強度；相變原理；形變與斷裂規律；材料強韌化原理
共同效應：介面（分割，不連續，散射和吸收，感應），表面，復合，形狀記憶，動態，環境，奈米
2綠色材料技術：金屬，無機非金屬，有機高分子材料的研究開發都與資源，能源及環境密切相關。為確保人類經濟的可持續發展，必須發展綠色材料和科學技術。
過去長期以來人們以各種方法利用自然物質資源製造各種材料來滿足自身需求，而且側重發展材料的優異效能和舒適性及注重研究各種環境條件對使用效能的影響，不重視材料發展對資源和環境的影響，其結果必將導致資源浪費，環境汙染及生態破壞，從而制約經濟和社會發展。提出環境意識材料，生態環境材料，綠色材料，環境友好材料，發展綠色材料科學技術等。充分認識到材料在生產、製備和使用過程中對自然環境的影響 — 強化意識,法律法規；開發新材料、新能源 — 環境材料 、能源材料；材料**與迴圈使用—可持續發展材料迴圈產業；開發綠色材料加工技術 — 節能與環保；設計新材料基本原則之一— 環境、能源因素。
材料科學三個特點多學科交叉，與實際使用密切結合，正在發展。
3.材料科學所研究基本方法：歸納與演繹（歸納是從個別大一班的推理方法，具有很大的創造性主要用科學發現，歸納法是一種或然性的推理方法，兒科學認識的發展是乙個複雜的過程，演繹法的作用在於用嚴密的邏輯推理方式為科學知識提供邏輯證明的工具，但創造性比較小，演繹法的主要作用在於邏輯證明而非科學發展，歸納與演繹辯證統一相互聯絡相互依賴，相互補充，相互滲透）；分析與綜合（綜合方法與分析方法相比，兩者認識過程的方向是完全相反的）；模擬與移植；數學與模型；系統與優化；假說與理論；原型啟發法與仿生法
4.結構基本特性：可分與窮盡，轉變與守恆，樹木與森林，表象與真實，量變與質變。
效能基本特性可分為：現象與本質，區分與聯絡，復合與轉換，主要與次要，常規與突變（奈米材料效能）效能（簡單效能：物理（熱學，聲學，光學，電學，磁學，輻照）力學（強度，彈性，塑性，韌性）化學（剛氧化性，耐腐蝕性，抗滲入性）複雜性能：
復合效能，工藝效能，使用效能）結構與效能系統分析（黑箱法，相關法，過程法，環境法）仿生材料：優良特性：生物材料的復合特性，生物材料的功能適應性，生物材料的自癒合性。
仿生例項：自癒合抗氧化仿生，超疏水材料的結構仿生，仿生纖維復合結構設計，仿骨結構設計，仿生陶瓷材料設計。
5材料設計與方法：範圍與層次（微觀層次設計1nm數量級電子原子分子，介觀層次設計1um數量級組織結構，巨集觀層次設計巨集觀大塊材料，各層次的研究關鍵是根據理論和資料能否發展符合實際的解析與數理模型，解決不同層次間計算方法的選擇與整合。設計在巨集觀上是乙個系統工程，建立成分，工藝，組織效能及可靠性之間的數理模型是整個系統優化和控制的基礎，也是實現計算機智慧型化設計材料的前提）材料設計的任務；主要途徑：
相圖計算；數量冶金；量子理論計算；模擬技術；多尺度模擬與計算；主要技術：資料庫和知識庫；專家系統；計算機模擬；半經驗材料設計等；數學方法：有限元法；遺傳演算法；分形理論；拓撲學；小波分析等；關鍵問題：
數學模型的建立；不同層次間計算方法的選擇與整合（多尺度模擬與計算）
6失效分析方法：機械常見的失效形式可分為斷裂（韌性，脆性，疲勞），表面損傷（腐蝕和磨損）和過量變形（超重載荷）失效分析基本方法（化學成分分析，力學效能的測試與分析，顯微組織分析，應力分析，無損檢測技術，斷口分析，裂紋分析，腐蝕磨損和環境分析）7新材料的發展趨勢單一材料向多種材料揚長避短的複合化；結構材料和功能材料的整體化；材料多功能整合化，功能材料和器件的一體化；材料製備加工的智慧型化、敏捷化、功能仿生化；材料產品的多元化、個性化；材料科技的微型化、奈米化；材料設計的優選化、創新化；材料研究開發的環境意識化、生態化；材料科學技術的多學科滲透綜合化、大科學化。蒼蠅與宇宙飛船：
蒼蠅每個「鼻子」只有乙個「鼻孔」與外界相通，內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」，這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈衝，送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈衝的不同，就可區別出不同氣味的物質。
因此，蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。 仿生學家由此得到啟發，根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能，仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬，而是活的蒼蠅。
就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上，將引導出來的神經電訊號經電子線路放大後，送給分析器；分析器一經發現氣味物質的訊號，便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙裡，用來檢測艙內氣體的成分。 這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。
利用這種原理，還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。
材料科學研究方法概述
一 材料的定義 特點與分類 1.定義 物質經材料合成或材料化後才成為材料，材料具有指定工作條件下使用要求的形態和物理狀態的物質。2.分類 材料按物理化學屬性可分為 金屬 無機非金屬 高分子材料 複合材料 按 可分為 天然材料和人造材料 按用途可分為 功能材料和結構材料 按狀態可分為 氣態 固態和液態...
日本材料科學與工程
4 本專業必需的機械設計 電工與電子技術 計算機應用的基本知識和技能 5 相關的技術經濟管理知識 6 文獻檢索 資料查詢的基本方法，具有初步的科學研究和實際工作能力。四 日本留學材料科學與工程專業相關專業會開設的課程 與其他工科專業相同，材料科學與工程專業在大學 一 二年級會安排基礎科目的學習，如高...
材料科學與工程介紹
留學美國 材料科學與工程介紹 一 從巨集觀上看材料科學工程專業 材料科學與工程 materials science engineering以下簡稱matse 是研究材料製備 結構 效能 加工的學科，材料學是乙個交叉學科，涉及物理 化學 生物等。材料科學可按多種方法進行分類。按物理化學屬性分為金屬材料...