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材料科学与工程学科方向介绍
2014-11-20 08:28 机械学院 机械学院院办

0805 材料科学与工程

一、学科简介

材料科学与工程学科是以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。重点研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间关系,以及各种材料制备和控制等应用技术,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。研究范围包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。

本学科现有教授12人,副教授15人,具有博士学位21人,辽宁省人才工程百人层次2人,辽宁省高校人才支持计划3人。经过十余年的建设,该学科已经形成各具特色、队伍稳定,涵盖材料学、材料加工工程、材料物理化学等二级学科的研究方向。可招收材料科学与工程一级学科工学与理学研究生。

近三年来,该学科先后承担国家自然科学基金、国家863计划、省市科技计划等一大批国家、省、市各层次科研课题;获得多项有重要价值的科研成果,申请发明专利近20多项;发表论文被SCI EI检索收录130余篇;出版学术著作12部;纵向经费1000余万元。

二、培养目标

具有坚实的专业基础理论和系统的专业知识;具有良好的学术道德。了解本学科的发展动向,掌握材料结构与性能研究的基本方法和技术,掌握新材料科研开发应用的工艺装备、测试手段与评价技术,掌握必要的实验和计算技能。能在材料科学与工程学科领域取得有价值的成果,具备在本领域从事科研或教学工作的能力。

三、研究方向

1.表面改性技术与材料

材料表面改性是实现表面性能和结构性能统一的重要手段,可获得优越的表面机械性能和抗氧化腐蚀性能等复合性能;本方向以工磨具表面超硬耐磨改性为主攻方向,以辽沈地区装备制造业为依托,使研究生把握表面改性领域的前沿课题和工程实际问题,重点研究多元超硬反应膜的制备和应用;为材料加工、机械制造行业提供高性能的表面改性材料以及先进可靠的工艺,将有利于促进装备制造等加工行业的技术水平的提升,在很多大中型机械制造加工企业具有巨大的应用前景。

2.新材料加工工艺与应用

本研究方向以新材料加工制备技术与工艺的研究为主,兼顾新型材料的开发与应用研究,具有广阔的应用前景,研究重点为塑性成型技术、工艺、设备、材料及产品等,特别注重适合于生产企业的实际应用课题研究。

3.金属材料纯净化及强韧化技术

纯净化是材料发展的最重要方向之一,材料强韧化一直是材料发展的目标。本研究方向从材料学和冶金学的结合和交叉点入手,依据冶金物理化学原理,采用特殊材料制备工艺方法及辅助工艺措施准确控制金属材料中的微量杂质元素含量,研究不同含量时它们的存在形态和分布,研究不同尺寸和形态析出相对金属材料组织和性能的影响,拓宽和深化对于材料强化机理认识,为传统材料升级换代和新材料设计和制造提供理论依据和工艺指导。

4.焊接技术及自动化

本研究方向采用现代传感技术、微电子、计算机、自动控制、嵌入式控制等先进技术,进行焊接技术及其自动化方面的研究。研究焊缝自动跟踪传感器,焊缝图像采集及处理、实现焊缝的定位、跟踪、弧长控制及其他焊接参数的精密控制;研究焊接装备的自动化和焊接质量控制技术,实现高效化焊接;研究先进材料的连接技术。

5.腐蚀科学与防护技术

腐蚀是材料失效的一种主要形式,防腐技术是减少材料腐蚀的必要手段。本方向针对材料腐蚀与防护领域的前沿科学问题和工程难题,重点研究材料在腐蚀环境中的腐蚀行为和腐蚀机制,采用电化学、激光熔覆和磁控溅射等技术制备高效、环保的防护涂层,同时将腐蚀防护最新理论研究成果和应用技术成果指导新材料的研发,制备出兼有优良力学和耐蚀性能的新型材料,为材料的工程应用提供理论和技术支持。

6.纳米材料与技术

纳米材料与技术是材料科学与工程研究领域多学科相互交叉、渗透的一个富有发展活力的研究方向,处于高新技术材料研究发展的前沿,在新能源材料、环境材料、陶瓷材料和医药材料等领域具有广阔应用前景。该研究方向主要研究纳米材料的微观组织结构、特异性能、湿化学法合成理论和制备技术,重点涉及纳米材料与技术在新能源材料、陶瓷材料、环境材料、精细化工等诸多领域应用的基本原理、物理方法和化学方法。

7.新型陶瓷材料

新型陶瓷材料是许多新兴科学技术的先导,是现代科学技术和现代工业发展的基础,在巩固国防、发展军用技术方面有举足轻重的作用。本方向主要研究新型功能陶瓷与结构陶瓷材料的组成、工艺、结构及性能。具体涉及高频低介多层片感元器件陶瓷材料的制备新技术,为新型电子元器件陶瓷材料的开发应用奠定基础;面向具有重大应用背景的新一代高能固体激光器,研究激光陶瓷材料的组成、工艺、结构与性能调控;研究环境净化陶瓷材料的制备技术及性能;研究氮化物、碳化物及氧化物等结构陶瓷材料的制备技术及性能。

8.新能源材料

新能源材料方向主要开展储氢材料和太阳能电池材料等方面的研究工作。该方向侧重氢能和太阳能的开发与利用,制备具有广泛实用价值的新型储氢材料和薄膜太阳能电池材料。研究储氢材料、太阳能电池材料的组织结构、性能、制备原理、方法及其应用,为新能源材料制备与应用领域提供新颖、先进、可靠的制备新技术和新工艺,拓宽新能源材料的应用领域,为绿色清洁能源开发与利用提供保证。

9.材料成型理论与技术

采用现代技术研究金属材料凝固与铸造中的传热过程、液相的宏观流动过程、溶质再分配现象及成分分布规律、铸件的残余应力与应变、液态形核、晶粒生长过程、微观组织与机械性能的关系等等。侧重于铸造生产过程的CAD/CAM基础。

10.环境材料与技术

环境材料是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料,既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。在传统材料研究所追求的优异使用性能的基础上,充分考虑资源的有限性和尽可能降低环境负担等因素,采取有效措施,使材料具有能够再生循环利用的特性,从材料的设计阶段开始,就把材料的使用性能同保护地球生态环境、保障生活环境的舒适性充分结合起来,是对传统材料技术与工程的革新。

本方向重点研发改善生态环境质量的低环境负荷材料、环境净化材料和清洁能源材料。

 

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