泰坦尼克号沉没的材料学原因主要包括以下几点：

高含硫钢板的脆性：

泰坦尼克号采用了含硫量高的钢板，这些钢板在低温下韧性很差，呈现脆性。当船体撞击冰山时，脆性船板产生了很长的裂纹，导致海水大量涌入，使船迅速沉没。

材料缺陷：

制造泰坦尼克号铆钉的钢铁质地不纯，矿渣含量超标，导致铆钉在撞击中易断裂。此外，船体钢板的韧性不足，受撞击时容易断裂，与现代造船钢材相比存在明显差距。

焊接技术问题：

泰坦尼克号采用了当时最先进的焊接技术来连接船体钢板，但这种焊接方式在低温下会变得脆弱不堪，导致船体钢板在巨大冲击力下迅速破裂。

舱壁设计不足：

泰坦尼克号虽有16个水密舱，但舱壁未延伸至甲板顶部，海水易越过舱壁进入相邻隔舱。此外，压载泵无法应对大量涌入的海水，船在沉没时从中部断裂，加速了沉没。

设计疏忽：

船长史密斯对船体坚固性的盲目自信，导致他在面对冰山时采取了过于冒险的航行策略。尽管当时有冰山预警，但他认为泰坦尼克号足以抵御任何撞击。

综上所述，泰坦尼克号沉没的材料学原因主要是由于高含硫钢板的脆性、材料缺陷、焊接技术问题、舱壁设计不足以及设计疏忽等多方面因素共同作用的结果。这些因素共同导致了船体在撞击冰山后迅速进水并最终沉没。