材料科学与工程

基本信息

专业名称:材料科学与工程     专业代码:080500     门类/类别:工学     学科/类别:材料科学与工程

专业介绍

研究方向材料物理与化学

近年来,发表学术论文240余篇,被SCI、EI收录论文110,获授权国家发明专利40余件,多项科研成果实现产业化应用。“星形支化丁基橡胶技术”通过中国石油和化学工业联合会技术评估。环保型高性能热塑性弹性体复合材料”获中国石油和化学工业协会科技进步奖二等奖,“新型苯乙烯异丁烯共聚热塑性弹性体(SIBS)制备及其应用技术中国石油和化学工业联合会技术发明奖三等奖

  •  科研项目

近年来,承担国家973项目子课题“绿色低碳可控正离子聚合制备饱和弹性材料的基础研究”、国家自然科学基金项目“离子液体介质中正离子聚合及其制备聚异丁烯类弹性体的研究”、步法合成卤代聚异丁烯基特种弹性体及其链中卤素间隔序列调控的机理研究”、“高电驱动应变电弹性体复合材料的设计、制备及性能研究”等国家级课题9项,承担北京市自然科学基金项目、北京市教委科技发展计划面上项目、中石油等企业委托技术开发项目等课题50余项。

  •  特色研究

该方向以弹性体复合材料为特色,致力于研究弹性体材料的分子设计与制备工程。建立绿色溶剂可控正离子聚合制备聚异丁烯特种弹性体的方法与理论;实现活性/可控正离子与大分子反应工程相结合,制备出星形支化、嵌段以及功能性等不同拓扑结构的弹性体通过获取分子结构、材料本征性能以及复合材料宏观性能之间的关系,实现特种弹性体在电、导电、生物医用、形状记忆等方面的应用。

 

研究方向二:材料学

近年来,发表学术论文150余篇,被SCI、EI收录论文100余篇,获授权国家发明专利18,多项科研成果实现产业化应用所开发三元正极材料已在锂离子电池正极材料主要生产企业大规模生产。“纳米Al2O3粉体的制备与新型处理工艺”获中国石油和化学工业协会科技进步奖三等奖

  •  科研项目

近年来,承担国家自然科学基金项目“磷烯/导电聚合物复合电极材料的可控制备及其超电性能研究”、“非平衡态钒酸锂基锂电正极材料的构筑及锂离子扩散机理研究”、“新型SrSiO3基固体电解质的性能优化和氧离子传导机制研究”等国家级课题10项,承担北京市自然科学基金项目、北京市教委科技发展计划面上项目、中石化等企业委托技术开发项目等课题40余项。

  • 特色研究

该方向主要致力于能转换材料等核心功能材料的制备科学与技术研究,重点开展石墨烯、磷烯等低维材料,以及高性能电池材料、超级电容器材料、光电转换材料、高密度信息存储磁性材料等方面的研究。探讨材料成分-结构-性能-应用之间的关系,完善制备技术及性能调控能力,获取具有新结构、新功能及高性能的先进功能材料,实现新材料在新能源汽车、轨道交通、海洋工程、生物医用等领域相关能源装备中的应用

 

研究方向三:材料加工过程

近年来,发表学术论文150余篇,被SCI、EI收录论文90余篇,获授权国家发明专利40余件,多项科研成果实现产业化应用高性能环保型大规模集成电路封装用环氧树脂模塑料的研制”、“低维纳米催化材料的制备及应用”分别中国石油和化学工业联合会科学进步奖等奖、三等奖,“聚酯材料PEN前体-二甲酸二甲酯合成新工艺的开发”获中国化工学会科学技术基础研究成果奖三等奖

  • 科研项目

近年来,承担国家自然科学基金项目“均聚物对受限两嵌段共聚物/ 均聚物共混物相行为、结构和形貌的调控作用”、“缓蚀剂负载型LDHs复合薄膜的生长行为及防护机制研究”等国家级课题7项,承担北京市自然科学基金项目、北京市教委科技发展计划面上项目、中石化等企业委托技术开发项目等课题90余项

  • 特色研究

该方向重点致力于以催化新材料合成为基础的绿色高效反应技术塑料的环保与再利用金属材料的腐蚀与防护等方面的研究基于催化过程对催化材料的结构组成和功能特性的要求分析,开发具有自己特色的新催化材料。针对国家及北京市在固体废旧塑料回收方面的难点、重点问题,开发再生塑料制备及成型加工新技术。针对工业设备管道长寿命、安全运行技术要求,重点研究腐蚀电化学、新型缓蚀剂等,开展防腐蚀施工技术咨询、防腐蚀工程技术研究及应用等工作。


利用德国合作优势,结合区域经济发展需求,从企业和行业实践中提炼共性问题,进行应用基础和应用研究;紧盯战略性新型产业发展中出现的前沿问题,强调多学科交叉融合,解决复杂工程问题。培养适应区域经济建设与科学技术发展的需求,具有良好的政治素养、国际化视野、批判性思维、扎实的材料科学与工程基本理论基础、创新创业与终身学习及学科交叉融合能力,掌握本学科必备的专业技能与研究方法,能够在材料科学与工程及相关领域从事产品研发、科学研究等方面工作的高级人才。

本学科现有专任教师22人,其中教授10人(硕导7人),全国优秀教师1人,安徽省教学名师2人,15名教师前往德国访学,与德国罗斯托克大学、雅德大学及英、美等国高校建立了长期合作关系。近年承担横、纵向项目共43项,其中国家自然科学基金6项,安徽省杰出青年基金1项。在J. Power SourcesACS Appl. Mater. InterfacesChem. Eng. J.等期刊上发表文章350余篇,授权发明专利20余项,安徽省科学技术奖3项,安徽青年科技奖1人,学生获国家级竞赛奖项12人次。实验室面积11 000 m2,拥有先进的分析测试中心,仪器总值4650万,建有中科院过程所张锁江院士领衔合肥国轩高科动力能源有限公司暨合肥学院安徽省院士工作站等平台。

根据《中国制造2025》路线图、安徽省战略性新型产业政策与合肥市重点发展产业规划,新材料与新能源将是重点发展领域,国家与区域经济发展需要大量高层次专门人才。目前,本学科在膜材料、减摩耐磨材料、电池材料与阻燃高分子材料等新材料和新能源领域具有明显的优势。选择三个特色方向:化工新材料”“材料学功能高分子材料化工新材料方向涉及膜材料与膜过程化学传感材料与器件;材料学方向涉及新能源材料减摩耐磨材料功能高分子材料方向涉及阻燃高分子材料及功能高分子的合成与改性。


一、培养目标

培养政治合格、军事过硬、作风优良、纪律严明,掌握材料科学与工程专业深厚的基础理论和系统的专门知识,具有从事科学研究和解决本专业领域技术难题的能力,能够适应军队现代化建设和信息化条件下联合作战需要、满足基层部队任职岗位需求的高层次应用型人才。

二、专业简介

本学科是北京市重点学科、军队“2110工程”重点学科,是全军首届科技创新群体奖获得单位,拥有博士后科研流动站、装备再制造技术国防科技重点实验室、全军装备表面工程重点实验室,机械产品再制造国家工程研究中心。在表面工程和再制造工程研究领域处于国内领先地位。

1982年开始培养研究生,1993年获得硕士学位授予权;

2000年,全军装备表面工程重点实验室建设完成并通过验收;

2003年,装备再制造技术国防科技重点实验室正式运行;

2004年,获得材料加工工程二级学科博士点;

2005年,获得材料科学与工程一级学科博士点;

2007年,获得材料加工工程北京市重点学科;

2012年,组建机械产品再制造国家工程研究中心。

多年来,共培养了300多名博士、硕士研究生,为军队和地方输送了大批优秀人才。

 

 

三、研究方向简介

1.材料学

主要研究装备及其零部件与材料学相关的科学问题和关键技术,涉及装备失效分析、装备结构材料和装备功能材料等研究内容,特色是装备表面新材料技术。

2.材料加工工程

主要研究装备及其零部件与材料加工工程相关的科学与工程技术问题,涉及材料表面涂层技术、材料表面改性技术、材料制备与成形一体化技术等研究内容,重点研究材料加工成形过程中“控形”和“控性”问题。

3.材料物理与化学

主要研究装备及其零部件与材料表面物理化学相关的科学与工程技术问题,涉及装备表面腐蚀与防护、装备表面损伤修复与强化技术、装备应急维修技术等研究内容,特色是装备表面工程和装备战场应急维修技术。

4.再制造工程

主要研究再制造过程中与材料科学与工程相关的工程技术问题,涉及再制造设计理论与方法、无损拆解及绿色清洗、再制造寿命评估与验收理论、再制造工程技术、再制造质量检测与控制等研究内容。

 

四、导师队伍

导师队伍中有国内知名学科带头人中国工程院院士徐滨士、特聘教授薛群基院士、杜善义院士和一批学术造诣深厚的中青年学术骨干,包括新世纪百千万人才工程国家级人选1人、 “军队突出贡献奖”1人、“留学回国人员成就奖”1人、“求是实用工程奖”3人、“国家杰出青年科学基金资助”1人、“发明创业奖”1人、享受政府特殊津贴9人、军队学科拔尖人才3人、领军人才培养对象2人、科技英才1人。

学科带头人:徐滨士 男,教授,专业技术一级,少将,中国工程院院士,波兰科学院外籍院士,我国表面工程学科和再制造工程学科的倡导者和开拓者之一。中国设备管理协会副会长,总装备部科技委顾问,全军装备维修表面工程研究中心主任,国家产学研设备工程开发推广中心主任,《中国表面工程》、《中国设备工程》杂志编委会主任。

 

五、教学科研条件

目前,各类分析仪器、工艺设备300余台(套),其中大型设备及仪器52台(套),设备总资产达1.2亿元。

六、教学科研学术成果

《机械加工基础》2010年被评为国家精品课程;获全军教学成果奖3项,总装教学成果奖5项。近五年承担科研项目168项,总经费5700余万元,包括国家973、863、自然科学基金、科技支撑、国际合作、国家咨询、武器装备预研、预研重点基金等项目。获国家技术发明二等奖1项、科技进步二等奖2项;军队(省部)科技进步一等奖3项、二等奖8项;授权国家发明专利22项,出版学术专著、译著、教材15部,发表学术论文700余篇,其中SCI、EI、ISTP收录260余篇。

本学科于1982年获得硕士学位授予权,1986年获得博士学位授予权,同年被国家教委列为国家重点学科(当时名为高分子材料学科),1990年设立博士后流动站,2000年获一级学科博士学位授予权,北京市一级重点学科(2008年),其中“材料学”为国家重点学科。现有教职工总数230余人,其中高级职称200人。有中国科学院院士1人、中国工程院院士1人、“双聘”院士2人、教育部长江学者5人、国家“杰青”和“卓青”获得者9人、国家级高等学校教学名师1人、“万人计划”教学名师1人、国家“万人计划”科技创新领军人才6人、“中国青年女科学家奖”获得者2人、国家级四青人才20余人、“科技北京百名领军人才”获得者1人、全国石油和化工行业教学名师1人。建有国家自然基金创新群体1个、教育部长江学者创新团队2个、科技部创新人才推进计划重点领域创新团队1个、全国高校黄大年式教师团队1个。与其他学科共建有“有机无机复合材料”国家重点实验室和“化工资源有效利用”国家重点实验室;建有“国家碳纤维工程技术研究中心”、“生物医用材料北京实验室”以及教育部重点实验室2个、教育部工程技术中心1个、北京市重点实验室3个、北京市工程技术中心2个、国家高等学校学科建设创新引智基地1个。

本学科不但注重材料科学的基础研究,还着力于材料工程技术的开发,尤其是国民经济和国防工业中急需的高新材料,涉及高分子材料合成与制备、高分子材料结构与性能、特种和功能弹性体材料、高性能碳纤维及其复合材料、纳米复合材料、金属腐蚀与防护、高分子涂料和粘合剂、生物医用材料、功能碳材料、先进能源材料等领域,研究水平居全国前列。大量研究成果发表于本领域高水平的国际期刊上,并屡获国家级和省部级奖励,不仅具有重要的国际学术影响力,在工业界也享有盛誉。


基本概况

本学科立足国家战略需求和高分子材料行业重大需求与科学发展前沿,重点在新材料研发、材料加工、材料性能分析与检测技术、塑料和人身健康与环境安全评价技术等方面开展具有战略性、前瞻性的基础和应用创新研究,培养学科与行业发展所需的学术与专业技术人才,为推动我国材料产业及绿色可持续化发展提供科学依据和关键技术。

本学科以新材料产业需求发展为导向,凝练出了生物降解高分子材料、阻燃高分子材料、轻量化高分子材料、聚合物基复合材料等研究方向。坚持学校培养与行业需求相结合的教学方针,充分利用政产学研用相结合的优势,立足首都,面向全国,以国际视野培养高分子领域擅长教育教学、学术科研、标准与检测的高层次复合应用型专业人才。

培养目标

材料科学与工程专业:坚持立德树人,培养拥护中国共产党的领导,热爱祖国,遵纪守法,具有服务国家和人民的高度社会责任感、良好的职业道德和创新能力、实事求是的科学态度和诚信严谨的优良学风,具备完善的专业知识、研究技能以及团队合作精神,能够服务于国家建设的高层次学术型专门人才。具体而言,培养在材料科学与工程领域,特别是在高分子材料与工程及功能复合材料领域具有坚实的基础理论和系统的专业知识,全面掌握高分子材料与工程及功能复合材料领域的制备工艺及技术装备、熟悉材料相关的分析测试技术与性能评价方法、了解材料学科前沿信息与发展趋势,具备在高分子材料与工程及功能复合材料的设计、制备、加工成型、结构与性能表征等领域从事科学研究、技术开发、科研管理等工作的能力,并能够熟练地使用一门外语进行科学研究与学术交流。

材料与化工专业:坚持立德树人,培养拥护中国共产党的领导,热爱祖国,遵纪守法,具有服务国家和人民的高度社会责任感、良好的职业道德和创业精神以及科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风,掌握材料与化工领域的基础理论和系统的专业知识,具备材料与化工技术研究和工程化能力,能够胜任该工程领域教育教学、科学研究、技术开发和工程管理等工作的高层次人才。

研究方向

材料科学与工程专业主要研究方向:

1. 生物基及生物降解材料

旨在通过探索新理论、改进新工艺以推进塑料产业的绿色可持续化发展,研究内容涉及生物基及生物降解材料的加工、改性、性能检测技术、人身健康与环境安全评价等。
2.
功能复合材料

旨在通过不同结构和性质材料的优化组合,进行复合材料的结构设计与功能构建,赋予复合材料以所需要的优异功能。研究内容涉及电磁屏蔽与吸波、导热、吸附、分离等领域。
3.
聚合物发泡材料

旨在通过超临界流体辅助聚合物成型加工技术,进行聚烯烃、工程塑料、特种工程塑料、生物降解聚合物的发泡成型方面的基础与应用研究。
4.
阻燃材料

旨在发展环境友好、高效率和高性能化的先进阻燃材料,研究内容涉及新型高性能阻燃剂和阻燃材料的设计、制备与应用技术、高效率阻燃机理。

材料与化工专业主要研究方向:
1.
聚合物成型加工

主要进行通用塑料、工程塑料、特种工程塑料的加工与应用研究,在超临界流体辅助聚合物成型加工方面形成特色。
2.
聚合物的环境行为

研究生物基及生物降解材料的加工、改性、降解行为及与之相关的检测技术、以及与人身健康与环境安全相关的评价方法等。
3.
功能复合材料的设计与制备

集无机功能材料、有机高分子材料的性能优势于一体,进行复合材料的结构设计与功能构建,赋予复合材料热/电传导、吸附等性质。研究内容涉及电磁屏蔽与吸波、导热、吸附等领域。
4.
阻燃技术

主要进行新型高性能阻燃剂和阻燃材料的设计、制备与应用技术、高效率阻燃机理研究。

导师队伍

本学科现有硕士导师27人,其中,北京市教学名师1名、北京市百千万人才工程1名、北京长城学者1名、北京市科技新星1名、北京市青年拔尖人才4名、北京市青年骨干教师3名。近5年,本学科新增教师 20 人,教师队伍结构得到了进一步优化,其中具有博士学位的教师占比96.3%37.0%具有博士后经历,59.3%具有海外经历,逐渐形成了一支梯度合理、了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平教师队伍。

研究成果及应用

生物降解聚合物改性与评价技术处于国际先进水平,实验室能力获得国内外权威机构认可与授权;超临界二氧化碳发泡、无卤阻燃剂生产技术分别获国家重点研发计划项目支持,多项技术在企业实现成果转化。面向吸附、导热、电磁屏蔽和磁性功能复合材料的研究作为新的增长点取得进展。近5年到位科研总经费8908万元,获批国家级、省部级项目62项,获省部级以上科技奖励9项。发表学术论文416篇,其中SCI收录281篇,ESI 高被引论文6篇。

就业前景

本学科研究生的考博出国深造率为26.1%,学生多数考入国内211名校、中科院系统以及国外名校读博;一次性就业率达100%,绝大多数同学从事高分子材料相关技术与开发工作,并逐渐成为高分子材料工程应用领域的骨干力量,平均工资高于全国本专业平均水平12%


专业点分布