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材料科学与工程学科介绍2
发布时间:2008-05-23 21:23:00作者:   来源:    点击率:

     

0805 材 料 科 学 与 工 程

材料是具有一定性能,可用于制作器件、构件、工具、装置、物品的物质。根据材料的组成结构,可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料;根据材料的性能特征,又可分为以力学性能为其应用基础的结构材料和以物理及化学性能为其应用基础的功能材料两大类。在人类历史上,人们将石器、青铜器、铁器等当时的主导材料作为时代标志;在近代,钢铁材料的发展对于西方工业革命进程起了决定性的作用;半导体材料的发展把人类带入了信息时代。当今,人们把材料、信息、能源作为现代文明的三大支柱。材料是冶金、机械、化工、建筑、信息、能源、航天航空等工业的支撑,是社会发展与技术进步的物质基础和技术先导。

材料科学与工程学科是属于工学门类的一级学科,它主要研究材料的组成与结构、合成与加工、性质、使用性能等要素和它们之间相互关系的规律,并研究材料的生产过程及其技术。自20世纪60年代初以来,物理、化学等学科的发展推动了对物质结构、物性和材料本质的研究和了解;冶金学、金属学、陶瓷学、高分子科学等的发展推动了对材料的制备、结构、性能及其相互关系的研究;金属材料、无机非金属材料、高分子材料等各类材料具有共同的或相似学科基础、学科内涵、研究方法与研究设备;同时科学技术的发展在客观上需要对各类材料的全面了解和研究。在此背景下,材料科学与工程学科逐步形成并迅速发展成为一门独立的一级学科。

材料科学与工程学科以数学、力学以及物理、化学等自然科学学科为基础,以工程学科为服务和支撑对象,是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科,其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。材料科学与工程学科的发展和丰富,充实了人们对自然科学的认识,推动和促进了众多工程学科的进步。

材料科学与工程一级学科分设材料物理与化学、材料学、材料加工工程等三个二级学科。“材料物理与化学”以数学和物理、化学等自然科学为基础,从电子、原子、分子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,致力于先进材料与器件的开发研究。“材料学”研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系,致力于材料的性能优化、工艺优化以及材料的开发与合理应用。“材料加工工程”侧重于研究控制材料的内部组织结构,经济、优质、高效的加工技术以及相应的设备与自动化控制问题。

随着社会和科技进步,人们不仅要求性能更为优异的各类高强、高韧、耐热、耐磨、耐腐蚀新材料,而且需要各种具有光、电、磁、声、热等特殊性能及其偶合效应的新材料,同时对材料与环境的协调性等方面的要求也日益提高。生物材料、信息材料、能源材料、智能材料及生态环境材料等将成为材料研究的重要领域。展望未来,材料科学与工程学科的发展方向将是:实现微结构不同层次上的材料设计以及在此基础上的新材料开发;材料的复合化、低维化、智能化和结构材料 — 功能材料一体化设计与制备技术;材料加工过程的自动化、集成化等。要特别注意研究和解决有关材料的质量和工程问题,不断挖掘传统材料的潜力。

材料科学与工程学科已成为现代科学技术的重要分支,它将为国民经济的发展和社会科技的进步作出重要贡献。

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