（學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科代碼：0805 一級(jí)學(xué)科名稱：材料科學(xué)與工程）
（二級(jí)學(xué)科代碼：080500 二級(jí)學(xué)科名稱：材料科學(xué)與工程)
一、學(xué)科概況
材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科旨在研究材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成與加工、性質(zhì)、使用性能等要素及其內(nèi)在聯(lián)系，并研究材料的生產(chǎn)過(guò)程及其技術(shù)。材料科學(xué)與工程學(xué)科以數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，以工程學(xué)科為服務(wù)和支撐對(duì)象，是一個(gè)理工結(jié)合、多學(xué)科交叉的學(xué)科，其研究領(lǐng)域涉及自然科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)以及工程學(xué)。材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科包括材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程三個(gè)二級(jí)學(xué)科。
1、本學(xué)科的定位與目標(biāo)
近年來(lái)，我國(guó)對(duì)高原、沙漠、山地和海域等惡劣地質(zhì)條件下的油氣資源勘探開發(fā)，對(duì)油氣裝備用材料的腐蝕防護(hù)，聚合物、金屬材料的高性能化提出了更高要求；同時(shí)，油氣儲(chǔ)層的開發(fā)對(duì)新的油氣檢測(cè)理論和技術(shù)，以及油氣礦物材料功能特性的認(rèn)知與利用提出了新的需求；此外，新能源（如氫能、太陽(yáng)能等）的開發(fā)利用對(duì)高性能光電、熱電及彈熱材料提出了新要求。據(jù)此，本學(xué)科的定位與目標(biāo)為：堅(jiān)持油氣資源與新能源材料特色，為我國(guó)培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才及提供先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。
2、優(yōu)勢(shì)與特色
本學(xué)科擁有材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科博士授權(quán)點(diǎn)、博士后流動(dòng)站、北京市重點(diǎn)學(xué)科、油氣裝備材料失效與腐蝕防護(hù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并與加拿大Harsky Energy 能源公司等建立了國(guó)際聯(lián)合研究中心，新能源材料等研究已成為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分。近5年來(lái)，本學(xué)科主持國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目39項(xiàng)，其中，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)、面上與青年基金33項(xiàng)，重點(diǎn)基金項(xiàng)目群課題1項(xiàng)，國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題1項(xiàng)，國(guó)家民口“863”計(jì)劃子項(xiàng)目2項(xiàng)，同時(shí)承擔(dān)了大量省部級(jí)和企業(yè)項(xiàng)目。在Science、Advanced Materials、Journal of The American Chemical Society等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI收錄論文472篇，高被引用論文10篇；獲國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)1項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)；獲中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)100項(xiàng)；獲計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)3項(xiàng)，出版專著7部；研究成果入選了“2013年度中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展”。
近5年來(lái)，在基礎(chǔ)研究方面，針對(duì)納米線的超常性能未在復(fù)合材料再現(xiàn)——這一Science期刊（2008）曾喻為“死亡之谷”的難題，提出了基體的馬氏體相變應(yīng)變與納米線的彈性應(yīng)變相匹配的設(shè)計(jì)概念，以此為指導(dǎo)，研發(fā)了諸多優(yōu)異力學(xué)、物理及化學(xué)性能的復(fù)合材料，研究結(jié)果發(fā)表在Science、Advanced Materials等學(xué)術(shù)期刊，Science刊刊登專題評(píng)述論文，國(guó)際物理網(wǎng)站與國(guó)際材料網(wǎng)站等給予專題報(bào)道，研究成果入選了“2013年度中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展”，培養(yǎng)的博士生郝世杰入選首屆教育部青年長(zhǎng)江學(xué)者。針對(duì)新能源技術(shù)對(duì)功能材料的需求，以高效太陽(yáng)能光催化/光電催化材料及高性能金屬材料等新能源功能材料的研發(fā)為導(dǎo)向，聚焦新能源功能材料的體系構(gòu)筑、性能調(diào)控、模擬計(jì)算等基礎(chǔ)研究中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，建立新能源功能材料物化特性的調(diào)控理論與技術(shù)方法。在Nano Letter, Nano Energy等頂尖期刊發(fā)表高被引論文6篇。
在工程研究方面，針對(duì)我國(guó)高含硫地域油氣開發(fā)對(duì)油氣裝備用材耐蝕性的要求，提出了鋼和耐蝕合金在高溫高壓H2S/CO2條件下的腐蝕失效機(jī)理及防護(hù)措施，研發(fā)了諸多抗硫腐蝕金屬及密封橡膠，并成功應(yīng)用于諸多油氣田；制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)技術(shù)規(guī)范。為我國(guó)川東北大型酸性氣田、川氣東送等重大油氣工程建設(shè)提供了有力技術(shù)支撐。得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)7項(xiàng)。針對(duì)國(guó)家油氣能源戰(zhàn)略的重大需求，開展油氣儲(chǔ)層材料領(lǐng)域的重大關(guān)鍵技術(shù)、前瞻性技術(shù)研究。主持國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)、國(guó)家油氣重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部重點(diǎn)項(xiàng)目、北京市自然基金等科研課題31項(xiàng)；發(fā)表SCI論文207篇，獲計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)3項(xiàng)，出版專著7部。
3、國(guó)內(nèi)外影響
近年來(lái)，本學(xué)科在基礎(chǔ)研究的突破在國(guó)內(nèi)外造成較大影響，Science期刊刊登對(duì)我們研究突破的專題評(píng)述論文，國(guó)際物理、材料網(wǎng)站、中國(guó)自然科學(xué)基金網(wǎng)站、《科技日?qǐng)?bào)》等媒體給予專題報(bào)道。近5年來(lái)，本學(xué)科作為第一作者單位，與國(guó)外內(nèi)外著名研究機(jī)構(gòu)合作發(fā)表了大量高水平學(xué)術(shù)論文，包括：與美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（11篇）、北伊利諾伊斯大學(xué)（11篇）、麻省理工學(xué)院（2篇）、北卡羅納（2篇），澳大利亞的新澳大學(xué)（15篇），日本國(guó)立物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（2篇）。說(shuō)明本學(xué)科在國(guó)內(nèi)外具有較大學(xué)術(shù)影響。
二、培養(yǎng)目標(biāo)
1、在材料科學(xué)與工程方面具有堅(jiān)實(shí)寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識(shí)，全面了解材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向及具有國(guó)際視野；
2、掌握材料的成分和結(jié)構(gòu)、制備和加工、性能與服役性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，掌握相關(guān)的先進(jìn)工藝、裝備、測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)；
3、具有獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力，能做出創(chuàng)造性的成果。
三、研究方向
1、石油石化裝備用材料的腐蝕行為
2、聚合物的高性能化及其在石油工業(yè)中應(yīng)用
3、高性能金屬材料及其在新能源中的應(yīng)用
4、新能源材料物化特性調(diào)控
5、油氣儲(chǔ)層材料物化特性調(diào)控
四、學(xué)習(xí)年限
按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
五、課程設(shè)置與學(xué)分要求
1、學(xué)分要求
40學(xué)分≤理工類各專業(yè)直博生總學(xué)分?jǐn)?shù)≤46學(xué)分；
2、課程設(shè)置
課程類別 |
課程編號(hào) |
課程名稱 |
學(xué)時(shí) |
學(xué)分 |
備注 |
公共基礎(chǔ)課 |
1309002 |
英語(yǔ) |
32 |
2 |
必修5分 |
1308001 |
中國(guó)馬克思主義與當(dāng)代 |
32 |
2 |
1308002 |
馬克思主義經(jīng)典著作選讀 |
16 |
1 |
專業(yè)基礎(chǔ)課 |
1306001 |
數(shù)值分析 |
48 |
3 |
數(shù)學(xué)至少選1門，其他至少5門 |
1306003 |
應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法 |
48 |
3 |
1306004 |
矩陣?yán)碚?/p> |
48 |
3 |
1306005 |
數(shù)學(xué)物理方法 |
48 |
3 |
1306034 |
高等量子力學(xué) |
48 |
3 |
1311001 |
固體物理基礎(chǔ) |
48 |
3 |
1306083 |
電化學(xué)原理及動(dòng)力學(xué) |
40 |
2 |
1311003 |
新能源材料設(shè)計(jì)與制備 |
32 |
2 |
1306046 |
固態(tài)相變 |
32 |
2 |
1306080 |
金屬組織結(jié)構(gòu)與性能 |
32 |
2 |
1306079 |
高分子結(jié)構(gòu)與性能 |
32 |
2 |
1311004 |
高分子化學(xué)進(jìn)展 |
32 |
2 |
1306016 |
材料近代測(cè)試技術(shù) |
32 |
2 |
待定 |
材料腐蝕理論 |
32 |
2 |
|
必修環(huán)節(jié) |
待定 |
材料科學(xué)進(jìn)展 |
16 |
1 |
|
1306081 |
先進(jìn)能源材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)（實(shí)驗(yàn)課） |
32 |
2 |
1300001 |
文獻(xiàn)綜述與開題報(bào)告 |
16 |
1 |
專業(yè)選修課 |
1306013 |
表面物理化學(xué) |
48 |
3 |
|
1306031 |
腐蝕實(shí)驗(yàn)方法及檢測(cè)技術(shù) |
32 |
2 |
1306045 |
功能高分子 |
32 |
2 |
1306067 |
石油機(jī)械與裝備材料 |
32 |
2 |
1311010 |
新能源材料與器件概論 |
32 |
2 |
1306075 |
油氣光學(xué) |
48 |
3 |
1311009 |
材料化學(xué) |
48 |
3 |
1311007 |
現(xiàn)代催化材料概論 |
48 |
3 |
1311008 |
薄膜物理與技術(shù) |
32 |
2 |
1306038 |
高等有機(jī)化學(xué) |
48 |
3 |
1306051 |
膠體與界面化學(xué) |
48 |
3 |
1306050 |
計(jì)算物理 |
48 |
3 |
1306065 |
群論及其應(yīng)用 |
48 |
3 |
1306020 |
場(chǎng)與波 |
48 |
3 |
六、學(xué)位論文
按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
七、中期考核及分流
按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
八、實(shí)踐要求
按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
