材料學

材料學

材料學是研究材料組成、結構、工藝、性質和使用性能之間相互關系的學科,為材料設計、製造、工藝最佳化和合理使用提供科學依據。現代材料學科更註重研究各類材料及它們之間相互滲透的交叉性和綜合性。

  • 中文名稱
    材料學
  • 外文名稱
    hylology
  • 研究
    材料的組成、結構、工藝、性質
  • 性質
    交叉性和綜合性
  • 相態
    一般是指固體
  • 包括
    固體物理學,材料化學

簡介

材料是人類可以利用的物質,一般是指固體。而材料學是研究材料的製備或加工工藝、材料結構與材料性能三者之間的相互關系的科學。涉及的理論包括固體物理學,材料化學,與電子工程結合,則衍生出電子材料,與機械結合則衍生出結構材料,與生物學結合則衍生出生物材料等等。

基本分類

-高分子材料(Polymer Material)-無機非金屬(inorganic nonmetallic materials)(包括陶瓷材料,半導體材料等)

-金屬(metal),一般分為鐵基金屬(黑色金屬),非鐵基金屬(有色金屬)。

-復合材料 (Composite materials),由兩種或者更多種材料以恰當的組合方式構成。一般會以一種材料做基體,另一種材料做為增強體。

其他分類

比較常見的幾種按照用途的分類:阻燃材料(阻止燃燒的材料,可用于航天器,建築的防火等方面)

材料學材料學

含能材料(蘊含能量的材料,如火葯等,一般用于航天器燃料,軍工等方面)

建築材料(用于建築方向的材料,包括室內裝修,房屋建築等)

服裝材料(服裝用的材料)

目前比較受到關註的納米材料一般屬于無機非金屬行列,但是也會同高分子材料、金屬材料、復合材料等出現交叉。

生物材料則是與生物工程出現交叉的學科

研究方向

本學科目前共有6個主要研究方向,這些方向是:

材料學材料學

(1)粉末冶金新理論、新技術;

(2)相圖研究與材料設計;

(3)粉末冶金特種新材料;

(4)有色、稀有金屬材料的合金化理論及新材料開發;

(5)現代高性能復合材料;

(6)有色金屬功能材料。 6個研究方向的共同特色是:研究內容隸屬學科前沿課題和國際熱點研究課題,具有創新性;緊密結合國民經濟建設主戰場,實用性強;每個研究方向都有國家級或省部委級重點項目的支撐,實施過程可靠性高;有一支結構合理的高水準學術隊伍和良好的研究條件,可實現預期研究目標,並具有可持續發展的良好前景。

特色及優勢

由于歷史較長,歷年來又得到不少資助,因此在人才和設施方面的積累比較多。目前已有一個國家重點實驗室、一個教育部重點實驗室作為基地,有一位中科院院士及一些有一定國際影響或國內公認的學術帶頭人如徐祖耀院士、吳人潔教授等。建立了一支結構合理的高水準的學術梯隊,教師中有博士學位的佔65%,年輕學科帶頭人不斷成長,五個研究方向中有三個是由四十歲以下的年輕教授作為負責人,四十五歲以下中青年教授佔教授總數的40%。 在不同的歷史時期學科方向始終處于研究前沿,為促進中國科技和國防的發展,作出一定的貢獻。八十年代我們發展了耐高溫金屬材料(包括隨後的金屬間化合物)為開發航空、航天工業材料起了作用;九十年代前後我們在國內較早地發展了金屬基復合材料,為國防工業解決了不少問題;九十年代在國內又率先將電腦模擬技術引入到熱處理方面棗智慧型化熱處理,對中國熱處理行業升級改造起了很大作用;在相變理論及套用領域長期以來已形成在國際上有較大影響的學術特色,從研究金屬相變發展到研究陶瓷相變,處于國際上研究的前沿。總的說來上述四個方向已處于國內領先的地位。近年來為了適應信息社會的需要,在功能材料及其智慧型化方面發展也很快承擔的項目中,理論研究項目以自然科學基金重大、重點項目為主。近五年來承擔了一項自然科學基金重大項目、四個自然科學基金的重點項目(均是和國內同行合作,不是單獨承擔),自然科學基金面上項目五年來共有22項。

材料學材料學

在套用性研究項目中為國防工業和國民經濟發展上都有相當重要的作用,金屬基復合材料在空間站太陽能電池帆板和固體發動機上已套用(863項目已鑒定)為中國航天工業作出貢獻,高效火箭推進劑的生產為國防工業作出貢獻,智慧型化熱處理對中國熱處理行業的改造有指導意義。

國際交流與合作比較頻繁,與國際上一些著名大學和研究所如美國橡樹嶺國家實驗室、德國柏林工業大學、GKSS研究所、日本金屬材料研究所、大阪大學等有長期科研合作關系。同時和一些大公司如日本Hitachi、美國AM、PW公司、Emerson公司、德國BASF保持著長期有成效的科研合作。教學上和英國倫敦大學QueenMary學院全面合作,聯合培養碩士。1996年以來共舉辦了五次國際會議,共有45人次教授應邀到國外講課或作特邀報告,並接受了俄國、法國的留學生、韓國的實習生、和日本已聯合培養五名博士,每年本學科向國外同類知名大學如MIT、UCBerkeley、日本京都大學等有針對性地派出青年教師前去進修。

歷年來培養了大批博士生和碩士生,博士生中絕大多數活躍在材料科學的教學和科研領域,其中近60%畢業後在香港和國外知名大學和科研機構工作過。不少人在國內外擔任高校材料學院(系)的領導人和技術骨幹。

根據現代信息社會的需要,把學科建設的重點從結構材料為主逐漸轉向結構-功能材料綜合化和一體化為主。

把"材料學"學科從原來以金屬材料為主轉變為兼有金屬材料、有機高分子材料陶瓷材料以及復合材料的綜合型學科。

保持金屬材料和復合材料領域在國內的優勢,力爭盡快達到國際先進水準,進一步發展高分子材料,特別是有機高分子光電材料。積極拓寬學科方向,發展生物材料電子材料、功能和智慧型材料等新材料,重點加強與信息科學、生命科學、能源科學和環境科學交叉。

專業排名

清華大學

【專業特色】大學部生在用3年左右時間系統完成基礎理論、人文科學、工程技術基礎和專業基礎課的學習和實踐後,分別按材料物理、金屬材料、無機非金屬材料、復合材料和電子材料5個方向側重培養。

目前建有"新型陶瓷與精細工藝"國家重點實驗室、"先進材料"教育部重點實驗室、"摩擦學"國家重點實驗室摩擦材料分室等重點實驗室。

近年來承擔國家"八五"、"九五"科技攻關任務,973、863高科技新材料研究項目,國家自然科學基金項目及各部委、省市科技開發項目近200項。取得過多項具有國際先進水準的科技成果。

【畢業生去向】既可從事基礎科學研究工作、工程技術工作,又可獨立承擔相關專業領域教學、管理工作。

哈爾濱工業大學

【專業特色】哈工大材料學院緊密圍繞國防尖端技術發展需要的新型材料、新型材料的精密和特種加工技術設定課程和內容,培養國防尖端技術發展所需的優秀工程技術及管理人員。現有材料學與工程、材料物理、材料成型與控製工程、焊接技術與工程4個大學部專業。有兩個國家重點學科和1個國防科工委重點學科。

學院建有現代焊接生產技術國家重點實驗室、金屬精密熱加工國防科技重點實驗室

【畢業生去向】每年有40%的畢業生進入北京、上海、天津、深圳、廣州的科研、事業單位和國有大中型企業及高校就業。每年考研率達40%左右。

上海交通大學

【專業特色】材料科學與工程學院的前身為上海交通大學冶金系。材料學和材料加工工程學科為國家重點學科。

有金屬基復合材料國家重點實驗室、教育部高溫材料及高溫測試開放實驗室、國家輕合金工程中心。

近年來,學院承擔國家自然科學基金、部委、企事業單位以及國外大公司的科研項目200餘項,年均科研經費約1500萬元。3年來科研成果20項,7項達到國際水準。

【畢業生去向】該專業近3年來大學部生就業的供需比連續保持在1∶2.5左右。大學部生學習成績優秀者可成為本校或其他院校、科研機構碩士研究生,或被選拔出國繼續攻讀碩士、博士學位。西安交通大學

【專業特色】材料科學與工程專業的大學部設有金屬材料工程、高分子材料工程、粉末冶金與陶瓷材料工程、腐蝕與防護及表面工程等專業方向。學生入學後可自由選擇專業方向。

學院擁有材料製備、評價和產品開發實驗大樓。曾獲省部級以上獎70餘項。年均獲得國家自然科學基金項目4至5項、國家攻關、863項目10餘項,年均發表論文150餘篇。

【畢業生去向】可在高校、科研單位工作,也可在機械、冶金、化工、能源、電子、交通、輕紡、軍工等企業從事工程技術與管理工作。

中南大學

【專業特色】中南大學材料類隸屬于211工程、985工程高校--中南大學粉末冶金研究院,本專業按照"材料類"招生,涵蓋材料化學、粉體材料科學與工程2個專業。在全國名列前茅。

●材料化學 註重材料學科與化學學科交叉特色,培養具有堅實的材料化學專業理論基礎,較強的科學研究能力和創新意識,一定的組織能力、團隊領導能力以及國際化競爭能力,並能從事材料教學、研究、產品開發、工藝設計、材料加工製備、性能檢測和生產經營管理的高貭素復合型人才。

●粉體材料科學與工程 培養具有堅實的專業理論基礎以及材料科學專業知識,較強的實踐能力和創新意識,一定的組織能力和團隊領導能力以及國際化競爭能力,並能從事高性能新材料科學研究與技術開發、工藝設計、材料加工製備、性能檢測和生產經營管理的高級專門人才。

【畢業生去向】粉末冶金研究院擁有1個一級學科國家重點學科,6個二級學科博士點, 2個國家重點實驗室,1個國家工程研究中心,1個國家級國際聯合研究中心,1個湖南省工程技術聯合研究中心。學院已與美國、英國、日本等18個國家和地區的高校建立了廣泛而深入的學術交流與合作關系。畢業生就業面廣闊,近年來一次性就業率穩定在100%。在科研、國企、外企單位承擔技術攻關、管理、創新研發工作。

東北大學

【專業特色】材料科學與工程專業建立于1950年,是我國最早的金屬材料學科之一,國家級重點學科。專業課的培養目標是使學生具有新材料研究開發能力、材料領域技術咨詢和管理能力,具有電腦基礎知識、工程技術和使用近代儀器分析材料顯微組織的能力,具有現有材料質量的控製和改進、材料的合理套用和工藝開發的能力。

擁有教育部材料電磁過程研究重點實驗室,教育部材料先進位備技術工程研究中心,教育部新材料與功能材料網上合作研究中心以及遼寧省金屬防護專業技術服務中心。

【畢業生去向】該校畢業生主要就業行業包括:電腦、金融、教育和科技咨詢等領域。很多畢業生繼續攻讀碩士、博士學位。

華南理工大學

【專業特色】材料科學與工程學院擁有材料科學與工程一級學科博士學位授權點和博士後流動站,包括3個二級學科博士點和5個碩士學位授權點,並設有3個大學部專業。主幹學科"材料學"和"材料加工工程"為國家重點學科,"新型高性能與功能材料"是國家"十五"、"211工程"重點建設學科。

近5年來,學院承擔國家攀登計畫、國家863計畫、國家自然科學基金等科研項目300多項。重點建設的高分子光電材料與器件實驗室、高分子結構與性能實驗室達到國際先進水準。

【畢業生去向】近幾年學院畢業生就業率在95%以上,大多從事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、醫用材料、新型建築材料、電子電器、汽車、航空航天、貿易等工作或到研究院所、高等學校和海關、商檢等政府部門,或攻讀碩士、博士學位。

浙江大學

【專業特色】材料科學與工程專業建立于1952年。大學初期不分專業方向,學生可根據特長、愛好和個人發展目標選修課程,4年級採用"雙向選擇"方法,確定畢業論文指導教師和研究課題。大部分大學部生課程由學科帶頭人、博士生導師、教授擔任主講。從一年級開始就實行大學部生導師製,並選派學科帶頭人和學術骨幹擔任導師。大學部生培養目標以繼續攻讀研究生為主,教學內容、畢業論文研究課題以高新技術材料為特色。

擁有大量現代分析測試儀器、材料實驗裝置和專業教學實驗基地。現有材料科學與工程一級學科博士點,在所有材料二級學科上都有碩士和博士學位授予權。該專業建有國家重點學科、博士後流動站和國家重點實驗室,在"九五"和"十五"期間都是"211工程"和"985計畫"重點建設的學科。

【畢業生去向】近年來三分之二左右的畢業生免試或考取國內外研究生。其餘畢業生主要應聘于大專院校、科研部門和高新技術企業。歷年來畢業生一次就業率均為100%。

山東大學

【專業特色】材料科學與工程學院入學前期按"寬口徑、厚基礎、高貭素"模式培養,在第7學期,根據社會需求、本人興趣確定主修專業方向。

該專業設高性能結構材料設計方向、光電信息功能材料方向、材料加工過程電腦輔助設計與智慧型化控製方向,分別隸屬于材料科學系、信息功能材料系和材料工程系。

【畢業生去向】在高等學校、科研機構、企事業單位從事教學、科研開發、設計與製造工作,或在海關、商檢、外貿、科技等部門從事質量檢測、技術監督、生產管理等工作。

北京科技大學

【專業特色】材料科學與工程學院現有5個大學部專業。學院擁有3個國家重點學科,1個國家重點實驗室,1個國家專業實驗室,1個國家工程研究中心,3個省部級重點實驗室和兩個"211工程"重點建設實驗室。

【畢業生去向】大學部部分優秀畢業生被推薦到國外繼續深造,如德國亞琛工大、丹麥南丹麥大學、新加坡國立大學等國際一流大學。每年有40-50名被推薦免試攻讀碩士研究生。

畢業生可在機械、電子信息、冶金、航空航天等行業,從事材料的生產、質量檢驗、工藝與設備設計、材料的再生與利用、材料化學失效和控製技術研究、新材料的研究與開發以及經營管理工作。

天津大學

【專業特色】材料科學與工程學院,是我國材料領域學科門類最齊全的學院之一。目前設有材料科學與工程、材料成型及控製、材料化學等3個大學部專業,6個碩士點、5個博士點及材料科學與工程一級學科博士後流動站。

【畢業生去向】多年來,學院畢業生一次就業率均為100%,在電子信息、生物、醫葯、軍工、機械、化工等行業中發揮著重要作用。

北京工業大學

【專業特色】北工大材料學科設立于1960年,1995年列入國家"211工程"重點建設學科,材料學現為國家重點學科。實行大學部生導師製,二、三年級開始在導師指導下參與科學研究。

【畢業生去向】畢業生可在國家和北京市事業單位、外資企業、上市公司中就業,可以出國留學,推薦或考取研究生、雙學位、軟體工程碩士等。

北京化工大學

【專業特色】材料科學與工程學院的材料學科是國家重點學科。高分子材料科學與工程是學院教學與科研的傳統強項。碳及復合材料、無機非金屬材料和金屬材料防護學科在全國具有很高的知名度。

大學部生在三年級後按專業方向培養。學院現已覆蓋了高分子材料、生物功能材料、復合材料、碳材料、信息記錄材料、金屬及表面保護材料、先進陶瓷、材料物理與化學、材料加工等領域。

學院建有"可控化學反應的科學與技術基礎"教育部重點實驗室、"新型高分子材料製備與加工"北京市重點實驗室。近5年來,學院承擔和完成了國家級和省部級科研項目180餘項,獲得國家級和省部級獎項20項。

【畢業生去向】學院畢業生就業率達95%,主要以科研院所居多。學生25%以上考研。

吉林大學

【專業特色】材料科學與工程學院下設6個系和4個研究所,材料加工工程為國家一級學科。各專業結合材料與材料加工基本理論圍繞汽車工業急需及未來發展所涉及的材料與材料加工領域組織教學。在超塑性與塑性精密加工、汽車用鑄造合金新材料及其精密成型、汽車關鍵件精密塑性成型工藝與設備、汽車現代焊接成型與控製、材料的巨觀和微觀結構層次上的各種測試、分析、表征方法研究等方面優勢突出。

近5年來,承擔國家科委、總裝備部、國家自然科學基金等各類科研項目100多項,獲國家、省部級科技成果獎36項。建有汽車材料教育部重點實驗室、功能礦物套用基礎與物化性能檢測方法國土資源部開放實驗室、吉林省汽車材料工程研究中心。

【畢業生去向】近5年來保送、考取的碩士研究生佔畢業生總數36%,到中國一汽、海爾等國有企業的佔32%,到上海大眾、上海匯眾等合資企業的佔13%,到高校、科研單位及部隊的佔10%。

西北工業大學

【專業特色】材料科學與工程學院覆蓋了原金屬材料及熱處理、金屬塑性加工、鑄造及復合材料4個博士點。其中鑄造學科為國家級重點學科,材料科學與工程一級學科設有博士後流動站,1998年又首批被批準為按照一級學科培養博士生的單位。

學院建有凝固技術國家重點實驗室、陝西省磨擦焊工程技術中心、陝西省磨擦焊重點實驗室。目前承擔國家"九五"、國家自然科學基金等科研項目數十項。已有14項成果獲國家科技進步獎和國家發明獎,90多項成果獲省部級科技進步獎。

【畢業生去向】該專業畢業生供需比例為1∶4.3。全校學生一次性就業率為96.8%。

鄭州大學

【學院概況】鄭州大學材料科學與工程學院是學校重點建設的工科院系之一,現設有六個系:高分子材料科學與工程、高分子成型與模具、材料科學與工程(金屬復合)、材料科學與工程(無機非)、材料成型與控製工程和包裝工程;一個國家級實驗教學中心:材料科學與工程實驗教學中心和一個省級研究所:河南省高溫材料研究所。

師資隊伍學院現有教職員工138 人,其中教授37人,副高職稱50人,具有博士學位者63人,其中中國科學院院士2人、博士生導師16人、國家傑出青年科學基金得主1人、國家級突出貢獻專家2人、國家"百千萬人才工程"第一、二層次人選2人、國務院學位委員會材料學科評議組成員1人、國家級教學名師1人、教育部新世紀優秀人才支持計畫資助3人、教育部教學指導委員會委員4人、全國優秀教師1人、享受國務院政府特殊津貼的專家6人、河南省優秀專家5人。

學科建設學院設有材料科學與工程一級學科博(碩)士點;材料物理與化學、高分子化學與物理、材料學、材料加工工程4個二級學科博士點;高分子化學與物理、材料學、材料加工工程、包裝材料與工程、皮革化學與工程5個二級學科碩士點;材料工程1個專業學位碩士點。材料科學與工程學院擁有材料加工工程國家級重點學科,國家"211"一、二、三期重點建設學科,材料學河南省重點建設學科,並設有材料科學與工程博士後流動站。

科研能力及成果材料科學與工程學院的科研基地有:國家橡塑模具工程研究中心,材料成型過程及模具教育部重點實驗室,河南省高溫功能材料重點實驗室,河南省高等學校高分子材料重點學科開放實驗室,河南省高等學校模具、材料工程及裝備重點學科開放實驗室等;各類實驗室面積12000餘平方米,擁有先進的現代材料製備及分析測試儀器設備,為進行材料的合成與加工、微觀結構分析及性能特征研究創造了良好的條件。

材料科學與工程學院是一個門類比較全的教學研究群體,研究方向主要涉及材料物理與化學、高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料、復合材料、電子材料、薄膜材料、環境材料、生物材料及納米材料等;主要研究領域有精細高分子材料、新型工程塑膠、皮革材料、高分子材料成型加工及模具技術;鋁、鎂輕合金材料、新型生物醫用合金材料、新型高溫耐磨材料、鎢鉬合金、非晶、微晶材料、材料成型及控製(鑄造、焊接及熱處理);高鋁釩土、鋯剛玉莫來石和氧化物與非氧化物復合材料等高溫功能材料、高性能水泥基復合材料;新型包裝材料、包裝設計和包裝印刷等。

材料科學與工程學院近年來承擔國家重點科技攻關、國家攀登計畫、"863"、"973"、國家"高技術"產業化示範工程、國家自然科學基金重點項目以及河南省各級重大、重點項目等110餘項,獲國家科技進步獎和省部級科技進步獎28項,其中國家科技進步二等獎2項,河南省科技進步一等獎3項、二等獎15項;發表論文1200餘篇,其中被國際三大檢索(SCI,EI,ISTP)收錄的論文400餘篇;申請國家發明專利60餘項,獲得授權40餘項。

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