机械工程
机械工学(mechanical engineering)是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学,包括机械学和制造科学两大领域。
具体来说,除了学习以热力学、机械力学、流体力学、材料力学的四力学为基础的机器的设计、制造技术以外,还将与机构学、控制工程、经营工学、材料工学(金属工学)。以及近年与电脑化相对应的硬件及软件技术作为研究对象。
根据制造的机械种类,大致可以分为以下几个方向:
① 機械工学:全部机械,特别是工业机械研究
② 交通機械工学:汽车、飞机、火车等交通工具或移动机械的研究
③ 精密機械工学:时钟、相机、医疗机械为代表的精巧的电子机械的研究
④ 生産機械工学:工厂中使用的生产机械的研究
⑤ システム制御工学:使用了计算机的机械自动化、智能化技术的研究
⑥ エネルギー工学:能源及动力装置、能源机关等的研究
①-④是针对机械本身的综合研究领域,其中比较热门的是机器人和医用机械领域。⑤控制软件和装置,⑥工程与能源装置,是与机械工学领域的一部分技术相关的研究领域。 院校开设
日本机械工学专业涵盖的领域非常广泛,比如东京大学、京都大学、大阪大学等帝国大学,东京理工大学、名古屋工业大学等理工院校都有开设。不同学校的开设方向和侧重点有所不同。
材料学
材料学在日本又被称为材料工学或者材料科学,属于工学的范畴、是基于物理学、化学等知识,对于新的材料和机械的设计开发,并且进行评价的学问。
由于材料对于所有制造都是不可或缺的,因此材料学可以说是所有工学学科的基础。在类似的研究领域也有应用化学。不过材料学旨在创造称为“材料”的东西,但应用化学还考虑了化学变化等现象的使用。
研究对象方面,日本材料学的研究非常广泛,从实验室新材料的开发过程到生产工厂的制造过程,比如加压、加热、电镀等材料加工加工技术,固、液、气、粉态转换技术,复杂化学反应的精确控制等都是其研究课题。
按照工业使用的原始材料来划分,日本的材料学可以分为3大领域:金属材料、無機材料、有機材料。
① 金属材料比如钢、铝、不锈钢等,金属材料用量大,在工业原材料中占据主导地位。日本的金属材料研究方向也是分为宏观和微观,多数分布在工学研究科中。
② 無機材料:包括陶瓷材料、半导体材料等。常见的有二氧化硅气凝胶、水泥、 玻璃、 陶瓷。
③ 有機材料:塑料为中心的高分子物质
此外,日本材料学还包括重视材料性质的「構造材料」「機能材料」。構造材料:比如建筑等外观使用的构造材料,强度和牢固性(力学特性)非常重要。機能材料:重视力学以外的要素(导电性、耐光性等),用于需要发挥特殊功能的场合。