（學科門類：工學 一級學科代碼：0805 一級學科名稱：材料科學與工程）
（二級學科代碼：080500 二級學科名稱：材料科學與工程)
一、學科概況
材料科學與工程一級學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)過程及其技術(shù)。材料科學與工程學科以數(shù)學、力學、物理、化學等自然科學學科為基礎(chǔ)，以工程學科為服務和支撐對象，是一個理工結(jié)合、多學科交叉的學科，其研究領(lǐng)域涉及自然科學、應用科學以及工程學。材料科學與工程一級學科包括材料物理與化學、材料學、材料加工工程三個二級學科。
1、本學科的定位與目標
近年來，我國對高原、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)，對油氣裝備用材料的腐蝕防護，聚合物、金屬材料的高性能化提出了更高要求；同時，油氣儲層的開發(fā)對新的油氣檢測理論和技術(shù)，以及油氣礦物材料功能特性的認知與利用提出了新的需求；此外，新能源（如氫能、太陽能等）的開發(fā)利用對高性能光電、熱電及彈熱材料提出了新要求。據(jù)此，本學科的定位與目標為：堅持油氣資源與新能源材料特色，為我國培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才及提供先進科學技術(shù)。
2、優(yōu)勢與特色
本學科擁有材料科學與工程一級學科博士授權(quán)點、博士后流動站、北京市重點學科、油氣裝備材料失效與腐蝕防護北京市重點實驗室，并與加拿大Harsky Energy 能源公司等建立了國際聯(lián)合研究中心，新能源材料等研究已成為國家重點實驗室的重要組成部分。近5年來，本學科主持國家級科研項目39項，其中，國家自然科學基金重點項目3項、面上與青年基金33項，重點基金項目群課題1項，國家科技支撐計劃子課題1項，國家民口“863”計劃子項目2項，同時承擔了大量省部級和企業(yè)項目。在Science、Advanced Materials、Journal of The American Chemical Society等學術(shù)期刊發(fā)表SCI收錄論文472篇，高被引用論文10篇；獲國家獎勵1項，省部級獎勵8項；獲中國發(fā)明專利授權(quán)100項；獲計算機軟件著作權(quán)3項，出版專著7部；研究成果入選了“2013年度中國十大科學進展”。
近5年來，在基礎(chǔ)研究方面，針對納米線的超常性能未在復合材料再現(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變與納米線的彈性應變相匹配的設(shè)計概念，以此為指導，研發(fā)了諸多優(yōu)異力學、物理及化學性能的復合材料，研究結(jié)果發(fā)表在Science、Advanced Materials等學術(shù)期刊，Science刊刊登專題評述論文，國際物理網(wǎng)站與國際材料網(wǎng)站等給予專題報道，研究成果入選了“2013年度中國十大科學進展”，培養(yǎng)的博士生郝世杰入選首屆教育部青年長江學者。針對新能源技術(shù)對功能材料的需求，以高效太陽能光催化/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)為導向，聚焦新能源功能材料的體系構(gòu)筑、性能調(diào)控、模擬計算等基礎(chǔ)研究中的關(guān)鍵科學問題，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，針對我國高含硫地域油氣開發(fā)對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理及防護措施，研發(fā)了諸多抗硫腐蝕金屬及密封橡膠，并成功應用于諸多油氣田；制定了行業(yè)標準和企業(yè)技術(shù)規(guī)范。為我國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。得國家科技進步特等獎1項，省部級獎7項。針對國家油氣能源戰(zhàn)略的重大需求，開展油氣儲層材料領(lǐng)域的重大關(guān)鍵技術(shù)、前瞻性技術(shù)研究。主持國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家油氣重大專項、國家自然科學基金、教育部重點項目、北京市自然基金等科研課題31項；發(fā)表SCI論文207篇，獲計算機軟件著作權(quán)3項，出版專著7部。
3、國內(nèi)外影響
近年來，本學科在基礎(chǔ)研究的突破在國內(nèi)外造成較大影響，Science期刊刊登對我們研究突破的專題評述論文，國際物理、材料網(wǎng)站、中國自然科學基金網(wǎng)站、《科技日報》等媒體給予專題報道。近5年來，本學科作為第一作者單位，與國外內(nèi)外著名研究機構(gòu)合作發(fā)表了大量高水平學術(shù)論文，包括：與美國阿貢國家實驗室（11篇）、北伊利諾伊斯大學（11篇）、麻省理工學院（2篇）、北卡羅納（2篇），澳大利亞的新澳大學（15篇），日本國立物質(zhì)材料研究機構(gòu)（2篇）。說明本學科在國內(nèi)外具有較大學術(shù)影響。
二、培養(yǎng)目標
1、具有堅實的材料科學與工程基礎(chǔ)理論知識和系統(tǒng)的專業(yè)知識，了解本學科的發(fā)展動向及具有國際視野；
2、掌握本學科先進的工藝設(shè)備、測試手段及評價技術(shù)；
3、具有從事科學研究工作和獨立承擔專門技術(shù)工作的能力。能作出具有學術(shù)意義或應用價值的研究成果。
三、研究方向
1、石油石化裝備用材料腐蝕行為
2、聚合物高性能化及其在石油工業(yè)中應用
3、高性能金屬材料及其在能源中的應用
4、新能源材料物化特性調(diào)控
5、油氣儲層材料物化特性調(diào)控
四、學習年限
學制3年，最長學習年限按學校學籍管理有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
五、課程設(shè)置與學分要求
1、學分要求
30學分≤理工類各專業(yè)總學分數(shù)≤36學分
2、課程設(shè)置
課程類別 |
課程編號 |
課程名稱 |
學時 |
學分 |
備注 |
公共基礎(chǔ)課 |
1309096 |
學術(shù)英語讀寫 |
32 |
2 |
必修5分 |
1308001 |
中國特色社會主義理論與實踐研究 |
32 |
2 |
1308002 |
自然辯證法概論 |
16 |
1 |
專業(yè)基礎(chǔ)課 |
1306077 |
數(shù)值分析 |
48 |
3 |
必修數(shù)學至少選1門，其他至少3門 |
1306003 |
應用統(tǒng)計方法 |
48 |
3 |
1306004 |
矩陣理論 |
48 |
3 |
1306005 |
數(shù)學物理方法 |
48 |
3 |
1311001 |
固體物理基礎(chǔ) |
48 |
3 |
1306083 |
電化學原理級動力學 |
40 |
2 |
1311003 |
新能源材料設(shè)計與制備 |
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 |
高分子化學進展 |
32 |
2 |
1306016 |
材料近代測試技術(shù) |
32 |
2 |
1311005 |
材料腐蝕理論 |
32 |
2 |
必修環(huán)節(jié) |
1311006 |
材料科學進展 |
16 |
1 |
|
1306081 |
先進能源材料的設(shè)計與開發(fā)（實驗課） |
32 |
2 |
|
1300001 |
文獻綜述與開題報告 |
16 |
1 |
|
專業(yè)選修課 |
1306013 |
表面物理化學 |
48 |
3 |
選修 |
1306031 |
腐蝕實驗方法及檢測技術(shù) |
32 |
2 |
1306045 |
功能高分子 |
32 |
2 |
1306067 |
石油機械與裝備材料 |
32 |
2 |
1311010 |
新能源材料與器件概論 |
32 |
2 |
1306075 |
油氣光學 |
48 |
3 |
1311009 |
材料化學 |
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 |
1306051 |
膠體與界面化學 |
48 |
3 |
1306038 |
高等有機化學 |
48 |
3 |
1306050 |
計算物理 |
48 |
3 |
六、學位論文
按學校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
七、中期考核及分流
按學校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
八、實踐要求
按學校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
九、其他
按學校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
