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金属专业排名
金属专业排名
金属材料工程专业是材料科学与工程领域的基础学科,按教育部最新专业目录,金属材料覆盖了冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面工程等学科领域。
金属材料学科利用现代材料研究方法、测试手段和电子计算机技术,进行金属材料、复合材料的成分设计、制造、检测和应用。
近年来金属材料学科以其深厚的基础理论和完善的现代实验体系及方法,适应大学生培养“宽口径、厚基础”与国民经济和新材料高技术发展的要求,与信息材料、光电信息材料、生物医用材料、能源与环境材料等新型学科相互交叉发展,已经开拓了许多极具发展前景的新领域。
本专业学生主要学习材料科学的基础理论,掌握金属材料及其复合材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律。
通过综合合金设计和工艺设计,提高材料的性能、质量和寿命,并开发新的材料及工艺。
主要研究方向:
高性能金属材料:
重点是大幅度提高实际应用量大面广的金属材料的综合性能;
材料表面工程:
以提高材料表面耐磨性、耐蚀性及赋予其某种功能或美观效果为主。
超硬材料:
以金刚石材料及其铁基触媒剂为主。
先进纤维材料:
以碳纤维材料的原丝及制品为主。
功能材料:
以能量转换(如电-热、声-电等)材料为主。
生物医用材料:
以人体缺损硬组织组织修复和替代材料为主。
上述方向充分体现了新材料发展跨学科的趋势,非常有利于综合创新能力的培养。
学生毕业主要去向:
学生毕业后可从事金属材料的设计制造、材料表面改性以及金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、功能材料等在机械与化工、能源与环境、电子与信息、冶金与矿山、电力与动力和国防建设等领域中的应用,也能从事材料生产组织、技术管理和材料的检测、失效分析等技术监督工作。
在硕士或博士研究生阶段可从事材料表面工程技术、航空航天技术、生物医学工程技术等领域的新材料基础理论、设计、制造与分析测试等研究工作。
金属材料工程专业培养具备金属材料科学与工程等方面的知识,能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
全国金属材料专业排名1.上海交通大学2.中国科学院金属研究所3.北京科技大学4.清华大学5.哈尔滨工业大学6.中南大学7.浙江大学8.北京航空航天大学9.西北工业大学10.中国科学技术大学11.中国科学院上海硅酸盐研究所12.大连理工大学13.华南理工大学14.湖南大学15.山东大学16.四川大学17.同济大学18.天津大学19.东南大学20.东北大学21.燕山大学22.北京理工大学23.厦门大学24.北京化工大学25.武汉理工大学26.南京理工大学27.东华大学28.吉林大学。
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院士专家汇聚湖南共论中国功能材料发展方向
2010年10月16日18:
59 来源:
中国新闻网
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中新网长沙10月16日电(刘柱周科际)功能材料作为新材料研发领域的重要组成部分,不仅是发展战略性新兴产业的基础,也是信息、生物、能源、环境、空间、海洋等高技术领域发展的关键。
16日,9位两院院士、52位“973计划”首席科学家等专家以及国内外科研机构、高等院校、产业精英共1400余人出席在此间举行的“第七届中国功能材料及应用学术会议”。
本次会议由中国仪表功能材料学会、重庆仪表材料研究所、中南大学、《功能材料》期刊等联合主办。
此会议是中国功能材料科技领域中的全国性、综合性、开放性的大型学术盛会,每三年举行一次,至今已成功举办了六届。
在为期3天的会期里,将安排特邀报告68个、20个分会场举行500多场学术报告,专家学者将就生态功能材料、生物功能材料、功能陶瓷材料等20个方面展开交流,内容涉及环境、能源、光、磁、电、热、力、声、化学、生化、纳米等功能材料及其制备加工与分析检测评价技术等,以及共同探讨中国功能材料科技的发展方向。
据中国工程院院士、中南大学校长黄伯云介绍,中国材料科学技术与材料工业发展取得了一系列举世瞩目的成就:
钢铁、有色金属、水泥等重要基础材料的产量多年来均居世界首位,已发展成为世界材料生产和消费大国。
材料的产值在中国GDP中所占比例达七分之一多,对支撑国民经济持续健康发展做出了重要贡献。
应邀出席会议开幕式的湖南省副省长陈肇雄表示,伴随着“长株潭两型社会建设综合配套改革实验区”支撑政策和国家中部崛起战略的实施,湖南已成为中国重要的功能材料研发中心与产业化基地。
据悉,目前光电信息材料、功能陶瓷材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料以及生态环境材料等功能材料是世界各国战略高技术竞争的热点和重点。
(完)
方向:
国防军工建设材料新型能源和生态环境生物医用纳米微电子光电子超导光通信光存储
生态环境材料
生态环境材料的定义
发展生态环境材料的意义
生态环境材料的评价
生态环境材料研究的主要方向
生物降解材料
生物降解材料的作用机理
生物降解材料的研究进展
几种重要的生物降解材料及应用
长寿命高分子材料
仿生物材料
生态环境材料的发展趋势
生态环境材料的定义
发展生态环境材料的意义
生态环境材料的评价
生态环境材料研究的主要方向
生物降解材料
生物降解材料的作用机理
生物降解材料的研究进展
几种重要的生物降解材料及应用
长寿命高分子材料
仿生物材料
生态环境材料的发展趋势
展开
编辑本段生态环境材料的定义
生态环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。
良好的环境协调性是指资源、能源消耗少,环境污染小,再生循环利用率高。
生态环境材料是人类主动考虑材料对生态环境的影响而开发的材料,是充分考虑人类、社会、自然三者相互关系的前提下提出的新概念,这一概念符合人与自然和谐发展的基本要求,是材料产业可持续发展的必由之路。
生态环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出的一个新的概念,它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。
编辑本段发展生态环境材料的意义
人类的生产过程从材料的生产-使用-废弃的过程来看,可以说是将大量的资源提取出来,又将大量废弃物排回到自然环境的循环过程,人类在创造社会文明的同时,也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。
传统的材料研究、开发与生产往往过多的追求良好的使用性能,而对材料的生产、使用和废弃过程中需消耗大量的能源和资源,并造成严重的环境污染,危害人类生存的严峻事实重视不够。
生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的,是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。
编辑本段生态环境材料的评价
目前通常采用生命周期评价(Lifecycleassessment,LCA)的基本概念、原则和方法对材料或产品进行环境行为评估。
国际标准化组织(IS014040:
2005)对LCA的定义:
对一个产品系统的生命周期输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。
生命周期是指产品系统中前后衔接的一系列阶段,包括产品原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收,直至最终处理。
在LCA研究中有四个阶段:
1)目标和范围的确定;2)清单分析;3)影响评价;4)解释。
编辑本段生态环境材料研究的主要方向
生态环境材料研究的主要方向有:
①减少人均材料流量,减少材料集约化程度;②减少寿命周期中的环境负荷,使用生态化的生产工艺;③开发天然能源,使用藏量丰富的矿物和天然材料;④避免使用有害物质,使用“清洁”材料;⑤使用长寿命材料,强化再生利用,强化生物降解性;⑥修复环境,强调生态效率(性能一环境负荷比);⑦环境负荷小的高分子合金设计;⑧可再生循环高分子材料的设计;⑨完全降解高分子材料设计;⑩高分子材料加工和使用过程中产生的有害物质无害化处理技术。
编辑本段生物降解材料
生物降解材料是20世纪80年代后由于环境和能源之间的矛盾凸显而发展起来的一种新型高分子材料。
它是指在一定条件下、一定时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的一类高分子材料。
真正的生物降解高分子在有水存在的环境下,能被酶或微生物水解降解,从而使高分子主链断裂,分子量逐渐变小,以致最终成为单体或代谢成二氧化碳和水。
生物降解材料的作用机理
生物降解性高分子材料的降解通常是以化学方式进行的,即在微生物活性的作用下,酶进入聚合物的活性位置并渗透至聚合物的作用点后,使聚合物发生水解,从而使聚合物的分子骨架发生断裂,成为小的链段,并最终断裂成稳定的小分子产物,完成降解过程。
一般高分子材料通过生物物理作用、生物化学作用和酶的直接作用等途径而进行降解。
生物降解材料的研究进展
目前在生物降解材料方面研究最热、发展最快的为医用生物降解高分子材料。
主要为聚乳酸(PLA)类医用高分子降解材料,因其无毒、无刺激性、强度高、易加工成型,具有优良的生物兼容性,可生物降解吸收,在生物体内经过酶解,最终分解成水和二氧化碳,所以广泛用于医疗方面。
笔者以PLA类医用生物降解材料为例说明生物降解材料的研究进展。
几种重要的生物降解材料及应用
当前国内外研究的高分子生物降解材料主要有:
①淀粉基降解材料。
淀粉基降解材料指的是其组成中含有淀粉或其衍生物作为共混体系的一类材料。
淀粉作为可再生资源价廉易得,淀粉填料能促进基体树脂的降解,加工和成型利用现有的填充塑料加工技术和设备,使用性能与基体树脂接近或相当。
②PLA类降解材料』。
PLA无毒、无刺激性、强度高、易加工成型,具有优良的生物兼容性,可生物降解吸收,在生物体内经过酶解,最终分解成水和二氧化碳。
PLA类降解材料是一种新型功能性医用高分子材料。
③聚酸酐降解材料。
20世纪70年代人们利用其水解不稳定性,开发出生物降解材料。
由于其优良的生物兼容性和表面溶蚀性,在医学领域得到广泛的应用。
④聚氨酯(PUR)降解材料。
可降解性PUR主要有纤维素/木质素/树皮改性PUR、单糖或二糖改性PUR和淀粉改性PUR。
广泛用于建筑、家具、电器等行业。
⑤聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚乙二醇(PEG)降解材料。
PET是一种性能优良的通用高分子材料,当其中加入PEG进行熔融共缩聚,可以合成具有微相分离结构的嵌段共聚物,其降解速度明显加快,为聚合物用作环境友好材料和生物医学材料奠定了基础。
生物降解材料的应用极为广泛,包括医药、农业、工业包装、家庭娱乐等。
近年来发展的生物降解性吸收高分子材料是指材料完成医疗作用后,在一定时间内被水解或酶解成小分子参与正常的代谢循环,从而被人体吸收或排泄。
生物降解塑料已被用在血管外科、矫形外科、体内药物释放基体和吸收性缝合线等医疗领域。
农用降解材料最终转化成提高土质的材料,主要有农用覆膜、药物的控制释放。
在塑料卡中(如信用卡、IP卡等)加入降解性材料也能使其在废弃后迅速降解而不污染环境。
目前在美国等西方发达国家,包装材料和方便袋等都已使用可降解的纸材料或纸袋。
这些材料的使用大大降低了对环境的白色污染,提高了环境质量。
我国目前已经开始重视白色污染的问题,2008年6月1日开始实行的“限塑令”就充分说明了这一点。
编辑本段长寿命高分子材料
长寿命高分子材料的开发是未来高分子材料重要研究内容之一,但是应根据用途和是否对环境产生深远影响进行综合研究。
通过延长高分子材料的使用寿命,从而提高资源的利用率,降低资源开发速度。
目前日本在长寿命高分子材料研究方面处于领先地位,日本出兴光产公司开发了长寿命蓝光和绿光有机发光材料,此材料改进了蓝光有机发光材料的分子结构,因而得到电流发光效率为9cd/A,半寿命为223000h,不仅改进了绿光有机发光材料的色纯度,而且提高了寿命。
兰伟等对用于长寿命热电池的气相SiO,复合保温材料进行了研究。
其所研制的保温材料在500~C,密度为0.265g/em时,导热系数为0.0629W/(Ill·K),接近美国同类材料Min—K的水平。
编辑本段仿生物材料
人工制造的具有生物功能、生物活性或者与生物体相容的材料称为仿生物材料。
仿生物材料在生物兼容性的基础上,从材料的制备到应用都与环境、人体有着自然的协调性。
已经研究开发的仿生物材料主要有生物陶瓷及其复合材料、组织工程材料和仿生智能材料等。
组织工程材料是用于取代某些生物体组织器官或恢复、维持以及改善其功能的一类仿生物材料。
常见的组织工程材料包括组织引导材料、组织诱导材料、组织隔离材料、组织修复材料和组织替换材料等。
仿生智能材料是指能模仿生命系统,同时具有感知和驱动双重功能的材料。
仿生智能材料刚刚出现十余年,但已经发展成为生物材料领域最引人注目的研究热点之一。
目前主要有智能高分子凝胶材料、智能药物释放体系以及仿生薄膜材料等。
编辑本段生态环境材料的发展趋势
生态环境材料经过十几年的发展和研究,以下几点已为世界公认:
①材料的环境性能将成为2l世纪新材料的一个基本性能;②用LCA方法评价材料产业的资源和能源消耗、三废排放等将成为一项常规的评价方法;③结合资源保护、资源综合利用,对不可再生资源的替代和再资源化研究将成为材料产业的重要发展方向;④各种生态环境材料及其产品的开发和广泛应用是其发展的重点。
高分子生态环境材料未来的发展方向是:
①开发高效生产技术,使高分子材料精细化、功能化、高性能化以及生态化;②优化设计,根据各种高分子材料制品用途进行可降解或长寿命高分子材料的设计;③探讨与环境协调的再生循环方法,使高分子材料废弃物变废为宝,实现资源再生利用。
总之,生态环境材料必将成为未来新材料的一个重要分支,作为跨材料科学、环境科学以及生态科学等学科的新型材料,在保持资源平衡、能源平衡和环境平衡,实现社会和经济的可持续发展等方面将起到非常重要的作用。
如果在生产和生活中广泛使用该类材料,就可以实现社会的可持续发展,使资源和能源得到有效的利用,使我们的生产和生活环境得到有效的保护。
该类材料代表着科学技术发展的方向和社会发展进步的趋势,必将对人类社会进步起到巨大的推动作用。
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