天津理工大学材料科学与工程专业介绍

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0805  材料科学与工程
专业方向： 1、材料物理与化学
               2、材料学
               3、材料加工工程
材料物理与化学专业方向主要通过纳米材料可控生长与纳米组装技术探索纳米材料的先进合成技术，如模板控制合成技术、模板纳米掩膜技术以及纳米材料有序纳米阵列体系的组装技术等，发展与现行半导体工艺相兼容的纳米集成技术，设计和开发具有新颖光、电、催化和敏感特性的纳米器件。通过研究材料制备过程中的基本化学问题，探索制备无机功能材料的新方法、新技术和新工艺，发展无机-有机功能复合体系，创造新材料，提升传统材料性能，开拓无机材料新的应用领域。通过研究磁性隧道结材料、薄膜电子材料与器件、硅基低维纳米结构体系（纳米点、纳米线、纳米异质结等）的制备、物理特性以及器件应用。利用高效纳米光催化材料及在水处理和空气净化方面的应用、纳米复合可降解材料、纳米自清洁材料、纳米抗菌材料。
材料学专业方向针对无机功能材料独特的光、电、磁功能，开展无机光电材料的制备及物理特性研究，开发新型光电材料并探索在新型电子器件中应用；固体氧化物燃料电池用电解质材料、锂电池用电极材料和新型储氢材料等的开发，分析电极过程动力学，离子输运特性，提高材料的电学性能。开展基于金属功能材料的记忆合金和磁性材料，运用金属学原理和材料性能学等理论揭示金属功能材料特性的本质，开发新材料，并进行这类材料的应用研究；通过对医用金属材料表面羟基磷灰石的制备与表征，及仿生制备高分子与羟基磷灰石复合材料，使学生运用材料学和生物学等基础理论，研究材料的组成、结构表面状态与骨细胞生长的规律，开发人体硬组织修复、替代用新型生物医用材料；研究金属基和无机材料基复合材料，运用材料学和力学等基础理论研究材料合成、界面与性能的关系，开发传统材料的替代材料。
材料加工工程方向借助计算机软硬件技术开展数值模拟计算，获得从材料结构、组织的变化到复杂变形过程的一系列数值计算结果，为成型工艺流程的合理性和可靠性、新工艺的制定、新产品设计开发以及相关装备提供必要的理论分析基础；针对材料成形设备液压机、模具及相应的成形工艺方法，采用先进的集成制造技术完成对新型成形设备的开发、制造，通过计算机模拟技术对所使用的模具和成形工艺进行理论研究，为各行业提供先进的材料成形设备与工艺技术；开展轻型材料的拼焊工艺及成形后零件的组织、结构、形貌及性能，拼焊板料变形后关键部位微观结构的形貌和局部形变织构，预测对拼焊板成形件整体质量的影响。模拟焊接接头运营环境进行电化学腐蚀、应力腐蚀性能测试，进而为其耐蚀性研究提供基础。开展材料及工艺因素对成形微观组织的影响，通过试验及材料成形计算机模拟仿真分析（CAE）等方面的研究，优化材料成形工艺，实现材料成形过程中的组织控制、性能预报与优化，建立材料成形系统理论，开发加工新技术；研究加工过程中聚合物形态结构的演变，采用创新方法在聚合物成型加工过程中引入各种外场，改变聚合物凝聚态结构如聚合物的结晶度、取向度、晶粒尺寸、晶胞参数，以期得到高强度、高模量的制品，实现通用高分子材料的高性能化；研究高分子材料在加工过程中的流变学，建立利用加工中应力场、温度场等控制聚合物链结构新技术，研制新型聚合物加工设备。
开设的主要课程：应用数学基础、固体物理、固体化学、材料表征与分析技术、新材料导论、纳米材料与纳米结构、材料合成与制备、薄膜物理、医用生物材料、材料成形力学、材料成型技术材料力学性能、复合材料、高分子材料成型理论和现代设计方法等。
以上研究方向的硕士毕业生可从事材料的研制、开发、应用等相关领域的研究、技术及管理工作。
本专业学制为2.5年，授工学硕士学位。