华北理工大学材料科学与工程学院材料科学与工程培养方案

一、学科简介及研究方向

材料科学与工程学科为硕士学位授权一级学科，源于1958年建校之初的耐火材料和轧钢本科专业。60多年来，学科始终紧密结合钢铁、陶瓷、水泥、高分子等传统产业以及新材料产业的发展需求，逐步凝练出新型建筑材料、先进陶瓷材料、先进金属材料设计、制备与表征和材料加工新技术等四个稳定的研究方向，金属材料工程为国家级特色专业，材料学和材料加工工程成为省重点学科。

学科特色：

1、坚持服务地方产业发展需求。学科紧密围绕河北新材料产业崛起和传统材料产业转型升级的需求，持续与企事业单位开展科技项目合作，在先进金属材料制造、新型建筑材料、先进功能陶瓷材料等领域成果丰硕，支持地方产业发展。

2、坚持培养高素质应用型人才。面向行业人才需求，紧密结合工程实践，坚持教学、科研与实践相结合，提高学生的实践能力和创新能力，为社会培养高素质应用型人才。

3、坚持产学研协同创新。与河钢集团、冀东发展集团、惠达陶瓷集团、恒润集团等大型企业建立研发基地、重点实验室、研究生创新实践基地，联合进行技术创新。

学科优势：

1、高水平的学科队伍。本学科目前有教师57人，其中博导3人、教授22人、副教授28人，有博士学位教师56人，其中博士生导师2人；河北省百名特聘教授3人；省“三三三人才工程”二层次人选2人、三层次人选8人，有省级高校创新团队1个。

2、丰硕的研究成果。近三来，承担国家级项目十多项，省部级项目三十多项；获省级一等奖一项、二等奖两项、三等奖7项；获得国家发明专利32项；出版著作和教材12部；发表论文500余篇。

3、优越的平台条件。拥有国家级无机非金属材料实验教学示范中心、教育部现代冶金技术重点实验室、河北省无机非金属材料重点实验室、河北省钢铁行业节能减排关键技术协同创新中心等国家和省部级科研教学平台7个。

材料科学与工程一级学科下设3个二级学科：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。材料物理与化学学科致力于先进材料与相关器件的研究开发，揭示材料物理本质及其演变规律，为材料的微结构设计、性能预测及制备工艺优化与合理使用提供科学依据。材料学学科主要研究材料组成、结构、工艺、性质与性能之间的相互关系，致力于材料的性能优化、工艺优化及新材料开发与合理应用。材料加工工程学科以钢铁材料成型为主，主要研究材料加工过程中的理论、工艺、设备和金属组织性能控制问题，特色是以金属材料加工工艺与加工设备相结合，金属材料成型与组织性能控制相结合，开发金属材料加工成型的新工艺和新方法。

本学科的主要研究方向为：

1、新型建筑材料

主要开展水泥水化理论及水泥水化产物的结构与性能研究；高性能混凝土化学外加剂研究；混凝土耐久性研究；环境友好材料的研究；新型墙体材料研究；工业固废资源化利用研究。通过这些方面的研究，优化建筑材料的组成，改善建筑材料的性能，提高建筑材料的使用寿命，降低环境负荷。

2、先进陶瓷材料

以各种氧化物、氮化物、碳化物、硅化物为基质，采用精密控制的制备工艺，经适当配料、成型和高温烧结等方法，获得具有优异性能的新一代结构陶瓷材料。测试分析和计算其的组织结构和性能，总结其内在的关系，提出新的理论。在日用陶瓷方面，通过优化组成、性能、制造工艺，研发新瓷种、新工艺，实现日用陶瓷的节能减排和提质上档。

3、新型高温结构材料

以新型高温结构材料与新型高温功能材料的合成制备的物化反应过程为主要研究对象，应用固体物理、物理化学、结晶化学等基础理论，进行材料反应合成过程的热力学研究，建立陶瓷材料合成及烧结过程的模型，进行材料反应合成过程的动力学机理、特性、影响因素与控制等方面的研究，并进行反应合成材料的结构与性能表征研究。

4、高分子材料

通用高分子材料高性能化新技术和新原理、高性能和功能高分子材料、高分子材料成型理论和技术、纳米材料、多组分多相高分子材料以及聚合物合成与改性等。

5、功能材料

以具有特定功能的元素或化合物为添加剂，以组装具有特定结构及优异光学、电学、磁学以及生物医学功能的复合材料为导向，通过调变客体的种类、优化合成配比及复合条件，制备特殊稳定的功能陶瓷材料、相关涂层与复合膜、电极材料以及各种功能元器件等。

6、新型金属材料

开展新型金属材料的制备、成形及组织性能表征等方面的基础及应用研究。

7、金属功能材料

开展梯度功能材料、磁性材料、纳米金属材料、非晶态金属材料等金属功能材料的制备、组织性能控制及应用技术研究。

8、金属基复合材料

金属基复合材料的制备、功能/结构材料的高效复合轧制等新方面的技术与理论研究。

9、材料表面改性

金属表面化学复合镀技术及应用、镀层沉积机理和镀层耐腐蚀行为、金属电化学沉积等方面的研究。

10、材料加工新技术与组织性能控制

以材料加工环节优质、高产、低能耗与简化工序为导向，开展先进钢铁材料、新型金属材料的材料成型及组织控制研究，开展材料加工新技术、新工艺和新品种的开发与优化研究。

11、材料成型数值模拟与仿真

利用有限元计算的方法对金属塑性成型的复杂变形过程、轧制变形的应力应变场、轧件的温度场以及组织性能模拟，开发相应的计算软件。

二、培养目标

1. 本学科硕士学位获得者应具有较好思想道德和政治文化素养，即拥护党的基本路线和方针政策，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，身心健康。

2. 本学科硕士学位获得者应在材料科学基础、金属物理、现代塑性变形理论等方面具备坚实的理论基础，并在所研究领域具有系统的专门知识，了解近现代材料科学与工程学科的进展和动向。熟识各种新型材料的开发、加工和测试分析技术；能运用计算机、先进实验技术方法进行一般材料及加工工程实验研究，并具有从事本专业科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。学位获得者可在企业、科研机构、高等学校从事本专业或相邻专业的科研、教学、技术工作或管理工作。

3. 掌握一门外语，能够比较熟练地阅读本专业外文资料。硕士论文在理论上应有新见解，或在方法或技术上有改进。

三、培养方式及学习年限

硕士研究生的科研及论文工作实行导师负责制，形成以导师为主的导师组集体培养方式。课程学习实行学分制。从事学位论文工作的时间应不少于1年(不包括申请论文答辩的时间)。学习年限一般为3年，最长修业年限5年。因特殊情况可申请提前毕业。

硕士研究生的培养方式主要为：在校学习全部课程，论文选题报告、论文答辩等非课程环节和大部分论文研究工作一般在校内完成，但鼓励和提倡同生产或科研单位组成双导师双基地的培养方式。