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考研專業解析:材料科學與工程專業學科范圍及培養目標

中國研究生招生信息網   2019-05-31 15:11 【 】【我要糾錯

  2020年考研正在備考中,考研教育網小編從不同角度為大家搜集整理了考研專業相關知識,供廣大考生參考并做好規劃,以下介紹的是材料科學與工程專業。

  材料科學與工程專業學科范圍及培養目標

  材料科學與工程一級學科設有材料物理與化學、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環科學與工程5個學科方向。

  1.材料物理與化學

  是一門以物理學、化學等自然科學為基礎,從電子、原子、分子等多層次上研究材料的結構及其與物理、化學性能之間的關系的學科。材料物理與化學方向重點基于物理、化學的基本原理,結合材料科學的前沿研究與發展動態,利用先進的理論研究、分析與設計方法和技術,以及高水平的實驗平臺、裝備和工藝,致力于探索新材料中組成、尺度、結構、性能之間的本構關系及其內在的熱力學演變規律,探索符合新能源、新一代信息技術、生物、高端裝備制造產業、新能源汽車產業等發展需求的新材料、新技術、新工藝、新產品及其工程化應用的有效途徑。

  2.材料學

  是研究材料的成分、組織及結構、合成制備及加工工藝與性能及使役特性之間關系的學科,為材料設計、制備、工藝優化和合理使用提供科學依據。材料學及其發展不僅與揭示材料本質和演化規律的材料物理與化學學科相關,而且和提供材料工程技術的材料加工工程學科有密切關系。材料學是探討材料普遍規律、支撐材料加工技術的一門應用基礎學科。

  3.材料加工工程

  是研究控制外部形狀和內部組織結構將材料加工成能夠滿足使用功能和服役壽命預期要求的各種零部件及成品的應用技術的學科。現代材料加工工程學科的內涵已超越傳統冷、熱加工的范疇,與材料學、材料物理與化學、機電、自動控制等學科,以及新型高性能材料的研發有著相互依存和彼此促進的密切聯系,彰顯其多學科交叉的特征,并成為再制造工程的關鍵技術支撐之一。材料加工工程的研究范圍包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等,主要研究材料的外部形狀和內部組織與結構形成規律和控制技術。當代材料加工技術和相關工程問題包括材料的表面工程、材料的循環利用、材料加工過程模擬及虛擬生產、加工過程及裝備的自動化、智能化及集成化、材料加工過程的在線檢測與質量控制、材料加工的模具和關鍵設備的設計與改進、再制造快速成形理論與技術等。

  材料加工工程理論基礎包括數學基礎:數學分析和工程數學(線性代數、數理統計);物理基礎:大學物理和工程力學;化學基礎:無機化學、有機化學、物理化學;工程基礎:機械制圖、機械設計基礎、電工和電子學基礎;材料科學基礎:金屬學、晶體學、晶體缺陷、擴散和相變理論、材料成形(液態與固態)及微觀組織結構表征方法、材料物理、力學性能及其測試技術。

  4.高分子材料與工程

  高分子材料是以高分子化合物為基體的材料,主要有塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑和樹脂基復合材料等。高分子材料與工程學科是研究高分子材料制備、結構、性能、成型、服役及其相互關系的學科,為高分子材料的設計、制造、使用及循環利用提供科學依據,為高分子新材料、新工藝、新裝備的開發提供理論基礎。

  高分子材料與工程學科以化學、物理、生物、數學等自然科學和化工、計算機、機械等應用學科為基礎,以高分子化學、高分子物理、高分子材料成型加工及設備、高分子材料表征等為基礎課程。從實驗、計算機模擬和理論三方面,對高分子材料的組成、結構、性能、工藝進行從分子到宏觀材料的多尺度空間與時間的深入系統研究。

  高分子材料與工程學科的研究內容主要有:材料的合成與改性、結構與性能、響應與功能、加工成型技術與裝備、使用與循環、老化與降解以及它們的相互關系,包括結構與功能高分子材料、通用和特種高分子材料、天然與合成高分子材料等。

  5.資源循環科學與工程

  在大材料專業學習的基礎上,按照學科內在聯系自然延伸,突出與資源、環境、經濟等多學科的交叉與融合,構建資源循環科學與工程的基礎理論和技術知識體系,著重培養學生對自然資源有限性、不可再生性,以及對生態環境影響的認識:從物質循環利用的理念出發,建立資源節約、環境友好的材料可持續發展的價值觀;掌握產品、材料、過程生態設計和環境保護工程一體化專業技能;熟悉再制造的壽命評估預測理論及表面鍵合/嵌合技術;再生資源回收利用能力以及資源環境咨詢、管理與價值評估技能。

  理論基礎主要包括自然資源的提取生產、加工、利用等過程中涉及的基礎知識及資源環境經濟學(資源循環過程中涉及的資源、環境和經濟三個子系統耦合而成的復合系統的結構、功能及其客觀規律與調控等)。

  培養目標

  碩士學位具有一定的創新能力;具備基本的材料科學與工程基礎理論知識和系統的專業知識,了解本學科的發展動向,能夠掌握相關材料研究領域中先進的工藝設備、測試手段及評價技術;具有從事科學研究工作和技術工作的能力;能做出具有學術價值或應用價值的研究成果。

  相關學科

  數學、物理學、化學、生物學、生命科學、力學、機械工程、計算機科學與工程、環境科學與工程、控制科學與工程等。

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