UCL高级材料学介绍-新东方前途出国

• Microstructural Control in Advanced Materials

  先进材料的微观结构控制

该模块介绍了控制材料特性的微观结构因素，并展示了开发此类微观结构的策略，包括晶体结构、固体缺陷、点/线/平面/体积缺陷、材料特性和微观结构之间的关系、相平衡和热力学、相图、相变、热处理、烧结、强化、硬化、严重塑性变形、表面熔化技术和增材制造。该模块强调工程材料，并提供有关将相变和微观结构控制知识与激光束表面熔化和增材制造等先进制造技术相结合的指南。

• Materials Design, Selection and Discovery

  材料设计、选择和发现

本模块介绍应用和市场驱动场景下材料选择的基本原理和流程。将讨论工程材料的结构-性能关系及其对材料选择的影响。它还强调了材料选择和产品设计方面的变化力量（例如新出现的能源和环境限制），以及新型材料和相关技术如何为开发创新解决方案以满足全球需求提供机会。

• Advanced Materials Characterisation

  先进材料表征

该课程旨在为学生提供所需的知识，以了解和进行固体系统的材料表征。您将涵盖材料的微观、纳米和化学表征的所有主要方法。本课程强调表征技术背后的基本原理以及设备设计和操作、样品制备和数据分析。您将涵盖的技术包括：光学显微镜、SEM、粉末 X 射线、TEM、AFM、STM、EDS/WDS、PES、SIMS、FTIR/拉曼和中子散射。

• Advanced Materials Processing and Manufacturing

  先进材料加工与制造

本模块介绍先进材料加工和制造的工艺原理和实践知识，包括：

    (a) 材料的工业加工

    (b) 表面工程

    (c) 增材制造

突出在役期间的材料特性和性能，以及生命周期设计。所选材料加工和表面涂层技术的实践实验室经验将加强对材料加工的理解。学生还将接触工业客座演讲者，就商业产品和设备的工业加工和制造方法的使用进行研讨会，这对于在先进材料开发和制造方面取得成功的职业生涯至关重要。

• Research Methodology

  研究方法论

该模块的目的是让学生掌握在现代科学环境中进行有效、有条理的研究的必要技能。学生将承担以下内容：文献调查方法和演示；科学数据库的类型和使用说明；讨论科学文献分析的适当深度和广度；批判性思维和分析能力；现代科学方法的基本概念及其在研究过程的经典阶段的应用；新颖性和研究创新。讨论什么构成了新的研究和创新以及确定新研究路径的技术，从捕捉突破性的研究趋势到确定重要的、未解决的科学问题。学生将获得简短的项目，以确定并在讲师给出的框架内讨论他们的创意。实验技术 统计、误差和数据分析。讨论统计分析中使用的数学及其在数据分析中的应用报告撰写。撰写简洁、清晰的科学报告的方法。短期项目，以制作带有个人反馈的学术报告，以帮助学生提高。日记写作。审查期刊风格，以调整投稿到特定期刊的论文。短期项目，以制作带有个人反馈的学术论文，以帮助学生提高。演讲技巧。有效地向观众展示科学思想和数据的技术。

• Literature Project

  文学项目

需要一篇大约 2000-3000 字的论文，并应包括对与所选主题相关的已发表作品的调查。根据已发表的工作，它还应包含对您的研究项目的目标和路线图的描述（例如甘特图、潜在的实验/建模程序）。您撰写文献报告的第一个指导来源将是您的学术项目主管。

• Research Project

  研究项目

学生将参与一个为期 6 个月的研究项目，该项目以先进材料和相关技术为中心的前沿研究课题。这是学生展示创意、批判性思维、项目管理和自我激励的绝佳机会。进度将通过在整个项目中以非正式讨论的形式进行的持续评估来监测。该模块将通过书面论文、临时项目进度演示和 viva 以及最终口头演示和 viva 语音考试进行评估。

选修课

• Advanced Topics in Environmental and Energy Materials

  环境与能源材料高级专题

该模块将探索可再生能源领域，包括太阳能和纳米材料对环境的影响，包括对绿色化学的考虑。还讨论了从人为来源捕获二氧化碳的领域，以及利用捕获二氧化碳的当前进展。旨在向学生介绍能源产生、储存和输送的科学概念，特别是考虑用于能源应用的材料的化学和物理特性。学生还将考虑材料对环境的影响，涵盖胶体的原理和行为，包括胶体材料（包括微塑料）的制造和降解。 

• Nanoscale Processing and Characterisation for Advanced Devices

  先进器件的纳米级处理和表征

纳米技术指的是世界，因为它在大约一纳米到几百纳米的纳米尺度上工作。纳米材料的合成和控制可能涉及“自下而上”的自组装策略，从原子和分子等尽可能小的实体开始，这与在自然生物系统中进行合成的方式非常相似。或者，更传统的“自上而下”策略可以扩展到纳米级。该模块将介绍纳米级加工的基本原理和用于高级器件应用的纳米结构的制造，并帮助学生了解可用于表征纳米级器件结构的技术。

• Materials and Fatigue

  材料和疲劳

该模块建立在本科课程第一年将提供的材料基本理论之上，并检查材料科学的特定领域，这些领域通常不作为基础材料课程的一部分教授。该模块还旨在涵盖材料中工艺-结构-性能关系的基础知识，广泛的制造技术，包括炼钢、轧制、焊接和增材制造。它还涵盖断裂力学、工程材料疲劳失效理论和无损检测。该模块还介绍了用于再生医学、组织工程、药物输送等的先进材料，例如生物材料。

• Mastering Entrepreneurship

  掌握企业家精神 

这是一个高级模块，专为以前学习过管理主题的学生设计。内容将涵盖复杂的主题，不适合对该领域相关学科没有先验知识的学生。本课程旨在培养核心企业技能，同时深入了解个人和组织如何通过创业活动创造和获取价值。它旨在在包括成熟企业和新初创企业在内的一系列创业环境中以更具创业精神的方式提供技能和知识工作。该课程侧重于新产品、工艺和市场的设计和开发方面的创新。在此过程中，它旨在了解个人、技术和市场因素如何影响成功结果，以及确保资源将想法转化为行动的战略。

• Biomaterials for Healthcare and Biomedical Applications

  用于医疗保健和生物医学应用的生物材料

生物材料的硕士模块是多学科的。它使学生对当前用于医疗保健和生物医学领域的生物材料以及改进这些方面的新研究进展有深入的了解。将展示这些生物材料的临床应用，并深入描述基于金属、聚合物、陶瓷、复合材料和生物活性材料的生物材料的材料结构和加工。学生还将了解生物相容性、生物材料表征方法和生物材料的临床应用。在案例研究的帮助下，还将强调与使用生物材料相关的监管和道德标准。

• Advanced Energy Storage

  先进的储能

先进储能模块包括对电池、超级电容器、燃料电池和氧化还原液流电池技术的全面探索。它为学生提供了设计和表征储能解决方案所需的电化学和材料科学知识。学生将了解材料的化学成分/结构与电化学性能、电解质的作用和电荷转移机制之间的关系。将介绍储能的基础和应用方面，并对学术和工业领域的趋势进行先进的概述。将通过案例研究展示储能基础知识在应对能源和环境挑战方面的应用。

• Advanced Materials for Sustainable Energy Technologies

  可持续能源技术先进材料

在这个理学硕士模块“可持续能源技术的先进材料”中，您将研究能源科学创新的现状，同时满足对关键材料和制造要求的需求，以及基于全球可持续性需求的当前研究进展。您将了解在现代发电、供暖、运输以及为各种目的清除废能的生命周期阶段可持续转型的影响、作用和当前需求，以及对解决社会、环境和其他影响的影响。在这个跨学科模块之后，您应该培养对新兴电力转换系统的批判意识的广泛知识，将传统化石燃料与可再生能源进行对比，包括生物能源、核能、风能、太阳能、水力发电、波浪、地热和热电技术。您将发展各种不同的能力和技能，为在能源行业相关领域的就业或进一步攻读博士学位做好准备。

• Advanced Materials for Real-World Applications and Exploitation

  用于实际应用和开发的先进材料

提供对高科技领域实际应用的各种功能材料和新兴先进设备的非常详细的概述。本课程将从概述不同类别的功能材料开始，包括半导体、纳米材料、复合材料、生物材料、压电和热电材料，特别关注它们在实际应用中的实施，主要关注电子设备，包括太阳能电池、发光二极管、晶体管、电容器和传感器。该模块将继续详细说明这些新兴先进功能材料的必要概念，使学生能够解释材料选择、产品设计、器件制造、表征技术、材料转换、市场趋势及其未来前景。该模块将弥合基础材料科学知识与在实际应用中实施新产品设计和制造之间的差距。此外，还将提供一些基于新型功能材料实际应用的工业和企业案例研究。

• Machine Learning and Data-Driven Materials Science

  机器学习和数据驱动的材料科学

机器学习和数据驱动材料科学模块包括对有效的数据驱动技术的全面探索，以解决回归、分类、降维、特征提取和聚类领域的问题，并在材料科学中具有特殊应用。它为学生提供机器学习技术的基本状态，例如深度学习的基础、监督学习（在线/离线学习、线性岭回归、神经网络、支持向量机、核、贝叶斯学习）无监督学习（聚类、粒度计算、降维）和数据特征提取。