Материаловедение, изучение свойств твердых материалов и того, как эти свойства определяются составом и структурой материала. Оно возникло из слияния физики твердого тела, металлургии и химии, поскольку богатое разнообразие свойств материалов невозможно понять в рамках какой-либо одной классической дисциплины. Имея базовое понимание происхождения свойств, можно выбирать или разрабатывать материалы для огромного количества применений, начиная от конструкционных сталей и заканчивая компьютерными микрочипами. Поэтому материаловедение имеет большое значение для таких инженерных направлений, как электроника, аэрокосмическая промышленность, телекоммуникации, обработка информации, ядерная энергетика и преобразование энергии.
В этой статье материаловедение рассматривается через пять основных областей применения: энергетика, наземный транспорт, аэрокосмическая промышленность, компьютеры и связь, а также медицина. Обсуждения сосредоточены на фундаментальных требованиях каждой области применения и на возможностях различных материалов удовлетворять этим требованиям.
Множество материалов, изучаемых и применяемых в материаловедении, обычно делят на четыре категории: металлы, полимеры, полупроводники и керамика. Источники, обработка и производство этих материалов подробно описаны в нескольких статьях: металлургия; эластомер (натуральный и синтетический каучук); пластик; искусственное волокно; промышленное стекло и керамика. Атомные и молекулярные структуры рассматриваются в статье «Химические элементы и вещества». Широко освещены области применения, рассматриваемые в этой статье: преобразование энергии, транспорт, электроника и медицина.