1 材料科学与工程的“四要素”

从材料科学与工程的内涵上看，①成分与结构。此要素对材料性质和使用性能构建了新型的原子类型与排列方式。换句话说，就是材料的化学组成还有其所占据的比例大小。材料的原则或者是例子在不同的尺度上，进行有序的排列。例如：宏观或者是微观的组织结构。②制备（合成）与加工。此要素主要是获取原子特定的排列方式或者是排列过程。使用一定的手法，对其的原子、分子等内容进行重新排列。制备（合成）是把原子和分子组合到一起之后，制造出来的新型材料，此种方法可以是物理性质的也可以是化学性质的。加工是把成型的材料，进行大尺度的改变与优化。需要先合成制备，形成有用的产品，或者是转变为有用的性能。③性质（性能），是属于材料固有的性能，主要是原子或者是排列结构共同组成的，展现了本身的价值性与应用性。例如，金属材料具有刚性、强度和硬度等。④使用性能，需要在经济、社会成本和收益的多种角度上进行思考，把材料特定性能与产品设计、工程各行应用能力、人们的需求等有机的结合起来，具有一定的区别性，同时也展现了一定的紧密性[1]。

2 材料科学与工程实验室在建设与安全管理方面的主要成绩

在最近几年以来，由于我国的政府以及相关的教育机构对于材料科学与工程实验室建立和安全管理的高度重视。所以在实际发展的过程中，通常按照材料科学与工程专业的主要含义以及实际发展过程中材料科学与工程专业的特色进行有效的办学和教育以及研究。所以构建了材料科学与工程专业实验教学的体系，并且对材料的组成以及结构的表面特征进行的有效的规划也进一步建立了其研究的体系，并且对材料加工与制备材料的性能等各个方面的测试进行了有效的研究，重点建设了材料制备实验，是材料力学性能实验室等各个方面的实验教学和实践。材料科学与工程实验室在实际研究的过程中，主要是对一些无机非金属材料烧成的一些高温电阻或者是热压烧结炉等各种设备进行了有效的购置。并且在实际操作的过程中，用于一些基本的研究实验。这样的情况也能够基本的满足材料工程或者是无机非金属材料工程在实际教学和研究中的需要。而且材料科学与工程管理实验室在实际进行安全管理工作的过程中，也对相关的安全管理制度进行了进一步的确立和完善，使得在实际操作的过程中，对于一些具有危险性质的设备以及存在隐患的实验都能够进行很好的管理和预防，对于一些应急方案也进行了有效的研究和调查时，在实验室进行教学和研究的过程中，其安全能够得到有效的保证[2]。

3 材料科学与工程的新时代

3.1 材料体系的建立

为了让我国从材料大国转变为材料强国，需要重视材料科学与工程领域的研究成果，其中，材料体系的建立必不可少。材料体系包括牌号体系和技术体系，且技术体系是为牌号体系提供支撑作用的，具有较为庞大的规模，对材料体系的建立有所影响。以牌号体系为例，包括功能材料牌号体系、电子材料牌号体系和结构材料牌号体系等。以技术体系为例，包括材料应用技术体系、材料技术体系和标准技术体系等。材料科学与工程的新时代代表了对材料体系的合理规划与应用，牌号的差异性会给技术带来挑战，为了将不同的牌号体系融入到现有的体系中来，需要动用大量的人力物力，才能实现对现有材料体系的整理与规范。例如，我国2500个以上的航空材料都处于在用状态，材料牌照的在用数目更为庞大，总数超过一万，显示了材料体系建立的必要性。在八国联军侵华战争期间，大量的国外机械涌入，上万个牌号对我国的机械制造造成了巨大的冲击，严重制约了我国材料的发展。建立科学的材料体系，在实践中找出面对不同牌号的应对措施，融合先进的材料科学与工程技术，帮助我国通往科技飞速发展的新时代。

3.2 先进材料的应用

在对材料科学与工程的研究过程中，为了实现更高层次的制造，会对材料的先进性有所要求，将这些具有先进性的材料加以应用，可以有效的提升我国的材料科技水平。由于先进性材料的稀少性，在应用时大多为关键部件的构建，这就对材料的纯净度有所要求，也是材料科学与工程的新时代特征之一，在延长部件使用寿命的基础上实现对材料的有效开发。例如，美国将300M超高强度钢应用在飞机起落架上，在对材料科学与工程进行充分研究后，降低了其中的杂质含量。现阶段投入使用的Aermet100具有较高的塑性和韧度，代表了材料科技水平的提高[3]。