（学科门类：工学一级学科代码：0805 一级学科名称：材料科学与工程）
（二级学科代码：080500 二级学科名称：材料科学与工程)
一、学科概况
材料科学与工程一级学科旨在研究材料的组成与结构、合成与加工、性质、使用性能等要素及其内在联系，并研究材料的生产过程及其技术。材料科学与工程学科以数学、力学、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。材料科学与工程一级学科包括材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。
1、本学科的定位与目标
近年来，我国对高原、沙漠、山地和海域等恶劣地质条件下的油气资源勘探开发，对油气装备用材料的腐蚀防护，聚合物、金属材料的高性能化提出了更高要求；同时，油气储层的开发对新的油气检测理论和技术，以及油气矿物材料功能特性的认知与利用提出了新的需求；此外，新能源（如氢能、太阳能等）的开发利用对高性能光电、热电及弹热材料提出了新要求。据此，本学科的定位与目标为：坚持油气资源与新能源材料特色，为我国培养高层次创新人才及提供先进科学技术。
2、优势与特色
本学科拥有材料科学与工程一级学科博士授权点、博士后流动站、北京市重点学科、油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室，并与加拿大Harsky Energy 能源公司等建立了国际联合研究中心，新能源材料等研究已成为国家重点实验室的重要组成部分。近5年来，本学科主持国家级科研项目39项，其中，国家自然科学基金重点项目3项、面上与青年基金33项，重点基金项目群课题1项，国家科技支撑计划子课题1项，国家民口“863”计划子项目2项，同时承担了大量省部级和企业项目。在Science、Advanced Materials、Journal of The American Chemical Society等学术期刊发表SCI收录论文472篇，高被引用论文10篇；获国家奖励1项，省部级奖励8项；获中国发明专利授权100项；获计算机软件著作权3项，出版专著7部；研究成果入选了“2013年度中国十大科学进展”。
近5年来，在基础研究方面，针对纳米线的超常性能未在复合材料再现——这一Science期刊（2008）曾喻为“死亡之谷”的难题，提出了基体的马氏体相变应变与纳米线的弹性应变相匹配的设计概念，以此为指导，研发了诸多优异力学、物理及化学性能的复合材料，研究结果发表在Science、Advanced Materials等学术期刊，Science刊刊登专题评述论文，国际物理网站与国际材料网站等给予专题报道，研究成果入选了“2013年度中国十大科学进展”，培养的博士生郝世杰入选首届教育部青年长江学者。针对新能源技术对功能材料的需求，以高效太阳能光催化/光电催化材料及高性能金属材料等新能源功能材料的研发为导向，聚焦新能源功能材料的体系构筑、性能调控、模拟计算等基础研究中的关键科学问题，建立新能源功能材料物化特性的调控理论与技术方法。在Nano Letter, Nano Energy等顶尖期刊发表高被引论文6篇。
在工程研究方面，针对我国高含硫地域油气开发对油气装备用材耐蚀性的要求，提出了钢和耐蚀合金在高温高压H2S/CO2条件下的腐蚀失效机理及防护措施，研发了诸多抗硫腐蚀金属及密封橡胶，并成功应用于诸多油气田；制定了行业标准和企业技术规范。为我国川东北大型酸性气田、川气东送等重大油气工程建设提供了有力技术支撑。得国家科技进步特等奖1项，省部级奖7项。针对国家油气能源战略的重大需求，开展油气储层材料领域的重大关键技术、前瞻性技术研究。主持国家重大科学仪器设备开发专项、国家油气重大专项、国家自然科学基金、教育部重点项目、北京市自然基金等科研课题31项；发表SCI论文207篇，获计算机软件著作权3项，出版专著7部。
3、国内外影响
近年来，本学科在基础研究的突破在国内外造成较大影响，Science期刊刊登对我们研究突破的专题评述论文，国际物理、材料网站、中国自然科学基金网站、《科技日报》等媒体给予专题报道。近5年来，本学科作为第一作者单位，与国外内外著名研究机构合作发表了大量高水平学术论文，包括：与美国阿贡国家实验室（11篇）、北伊利诺伊斯大学（11篇）、麻省理工学院（2篇）、北卡罗纳（2篇），澳大利亚的新澳大学（15篇），日本国立物质材料研究机构（2篇）。说明本学科在国内外具有较大学术影响。
二、培养目标
1、在材料科学与工程方面具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识，全面了解材料科学与工程领域的发展动向及具有国际视野；
2、掌握材料的成分和结构、制备和加工、性能与服役性能之间的内在联系，掌握相关的先进工艺、装备、测试评价技术；
3、具有独立从事科学研究的能力，能做出创造性的成果。
三、研究方向
1、石油石化装备用材料的腐蚀行为
2、聚合物的高性能化及其在石油工业中应用
3、高性能金属材料及其在新能源中的应用
4、新能源材料物化特性调控
5、油气储层材料物化特性调控
四、学习年限
按学校有关规定执行。
五、课程设置与学分要求
1、学分要求
40学分≤理工类各专业直博生总学分数≤46学分；
2、课程设置
课程类别 |
课程编号 |
课程名称 |
学时 |
学分 |
备注 |
公共基础课 |
1309002 |
英语 |
32 |
2 |
必修5分 |
1308001 |
中国马克思主义与当代 |
32 |
2 |
1308002 |
马克思主义经典著作选读 |
16 |
1 |
专业基础课 |
1306001 |
数值分析 |
48 |
3 |
数学至少选1门，其他至少5门 |
1306003 |
应用统计方法 |
48 |
3 |
1306004 |
矩阵理论 |
48 |
3 |
1306005 |
数学物理方法 |
48 |
3 |
1306034 |
高等量子力学 |
48 |
3 |
1311001 |
固体物理基础 |
48 |
3 |
1306083 |
电化学原理及动力学 |
40 |
2 |
1311003 |
新能源材料设计与制备 |
32 |
2 |
1306046 |
固态相变 |
32 |
2 |
1306080 |
金属组织结构与性能 |
32 |
2 |
1306079 |
高分子结构与性能 |
32 |
2 |
1311004 |
高分子化学进展 |
32 |
2 |
1306016 |
材料近代测试技术 |
32 |
2 |
待定 |
材料腐蚀理论 |
32 |
2 |
|
必修环节 |
待定 |
材料科学进展 |
16 |
1 |
|
1306081 |
先进能源材料的设计与开发（实验课） |
32 |
2 |
1300001 |
文献综述与开题报告 |
16 |
1 |
专业选修课 |
1306013 |
表面物理化学 |
48 |
3 |
|
1306031 |
腐蚀实验方法及检测技术 |
32 |
2 |
1306045 |
功能高分子 |
32 |
2 |
1306067 |
石油机械与装备材料 |
32 |
2 |
1311010 |
新能源材料与器件概论 |
32 |
2 |
1306075 |
油气光学 |
48 |
3 |
1311009 |
材料化学 |
48 |
3 |
1311007 |
现代催化材料概论 |
48 |
3 |
1311008 |
薄膜物理与技术 |
32 |
2 |
1306038 |
高等有机化学 |
48 |
3 |
1306051 |
胶体与界面化学 |
48 |
3 |
1306050 |
计算物理 |
48 |
3 |
1306065 |
群论及其应用 |
48 |
3 |
1306020 |
场与波 |
48 |
3 |
六、学位论文
按学校有关规定执行。
七、中期考核及分流
按学校有关规定执行。
八、实践要求
按学校有关规定执行。
