（ 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構、合成與加工、性質、使用性能等要素及其內在聯系，并研究材料的生產過程及其技術。材料科學與工程學科以數學、力學、物理、化學等自然科學學科為基礎，以工程學科為服務和支撐對象，是一個理工結合、多學科交叉的學科，其研究領域涉及自然科學、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條件下的油氣資源勘探開發，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，油氣儲層的開發對新的油氣檢測理論和技術，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）的開發利用對高性能光電、熱電及彈熱材料提出了新要求。據此，本學科的定位與目標為：堅持油氣資源與新能源材料特色，為我國培養高層次創新人才及提供先進科學技術。
2、優勢與特色
本學科擁有材料科學與工程一級學科博士授權點、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項目。在Science、Advanced Materials、Journal of The American Chemical Society等學術期刊發表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；獲中國發明專利授權100項；獲計算機軟件著作權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，在基礎研究方面，針對納米線的超常性能未在復合材料再現——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計概念，以此為指導，研發了諸多優異力學、物理及化學性能的復合材料，研究結果發表在Science、Advanced Materials等學術期刊，Science刊刊登專題評述論文，國際物理網站與國際材料網站等給予專題報道，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為導向，聚焦新能源功能材料的體系構筑、性能調控、模擬計算等基礎研究中的關鍵科學問題，建立新能源功能材料物化特性的調控理論與技術方法。在Nano Letter, Nano Energy等頂尖期刊發表高被引論文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；制定了行業標準和企業技術規范。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提供了有力技術支撐。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略的重大需求，開展油氣儲層材料領域的重大關鍵技術、前瞻性技術研究。主持國家重大科學儀器設備開發專項、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；發表SCI論文207篇，獲計算機軟件著作權3項，出版專著7部。
3、國內外影響
近年來，本學科在基礎研究的突破在國內外造成較大影響，Science期刊刊登對我們研究突破的專題評述論文，國際物理、材料網站、中國自然科學基金網站、《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，與國外內外著名研究機構合作發表了大量高水平學術論文，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），日本國立物質材料研究機構（2篇）。說明本學科在國內外具有較大學術影響。
二、培養目標
1、在材料科學與工程方面具有堅實寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，全面了解材料科學與工程領域的發展動向及具有國際視野；
2、掌握材料的成分和結構、制備和加工、性能與服役性能之間的內在聯系，掌握相關的先進工藝、裝備、測試評價技術；
3、具有獨立從事科學研究的能力，能做出創造性的成果。
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控
5、油氣儲層材料物化特性調控
四、學習年限
按學校有關規定執行。
五、課程設置與學分要求
1、學分要求
16學分≤理工類各專業普博生及碩博連讀生博士階段總學分數≤22學分；
2、課程設置
課程類別 |
課程編號 |
課程名稱 |
學時 |
學分 |
備注 |
公共基礎課程 |
1309002 |
英語 |
48 |
2 |
必修5分 |
1308003 |
中國馬克思主義與當代 |
32 |
2 |
1308004 |
馬克思主義經典著作選讀 |
16 |
1 |
專業基礎課程 |
1306034 |
高等量子力學 |
48 |
3 |
必修 至少選2門 |
1311001 |
固體物理基礎 |
48 |
3 |
1306046 |
固態相變 |
32 |
2 |
1306079 |
高分子結構與性能 |
32 |
2 |
1311004 |
高分子化學進展 |
32 |
2 |
1306083 |
電化學原理及動力學 |
40 |
2 |
必修環節 |
1300001 |
文獻綜述與開題報告 |
16 |
1 |
|
專業選修課 |
1311003 |
新能源材料設計與制備 |
32 |
2 |
|
1311002 |
電子顯微學 |
32 |
2 |
1306080 |
金屬組織結構與性能 |
32 |
2 |
1306016 |
材料近代測試技術 |
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 |
1311008 |
薄膜物理與技術 |
32 |
2 |
1311007 |
現代催化材料概論 |
48 |
3 |
1311005 |
材料腐蝕理論 |
32 |
2 |
1306013 |
表面物理化學 |
48 |
3 |
1306050 |
計算物理 |
48 |
3 |
1306020 |
場與波 |
48 |
3 |
1306065 |
群論及其應用 |
48 |
3 |
1306038 |
高等有機化學 |
48 |
3 |
1306051 |
膠體與界面化學 |
48 |
3 |
六、學位論文
按學校有關規定執行。
七、中期考核及分流
按學校有關規定執行。
八、實踐要求
按學校有關規定執行。
九、其他
按學校有關規定執行。
