该专业培养从事材料设计、研制、组织性能分析与控制以及材料在各领域应用与评价等方面的科学研究、生产开发及经营管理方面的高级专业人才。主要研究方向包括金属基复合材料、金属功能材料、特种合金、表面工程、先进结构陶瓷材料、功能陶瓷材料、新型建筑材料与建筑功能材料、聚合物基复合材料、材料的空间环境效应与模拟原理及技术、材料环境效应损伤机制与性能退化及表征、材料环境效应损伤防护技术等。本科生有近50%保送或考取硕士研究生。
毕业生可面向科研机构、公司或企业，从事新材料研究、开发、科研管理等方面的工作。该专业具有硕士、博士学位授予权，为国家培养了大批高水平硕士、博士及博士后。该专业学生有机会赴英国伦敦大学皇后玛丽学院进行\"哈工大-英国伦敦大学本硕联合培养\"，毕业后，将同时获得哈工大学士学位和伦敦大学硕士学位，同时还有机会通过导师推荐赴国外著名大学攻读硕士和博士学位。
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