学科总体概况

材料科学与工程学科始建于1960年，历经国家“211”工程和北京市重点学科建设，拥有材料学国家级重点学科、材料科学与工程北京市重点学科、材料科学与工程一级学科博士点和博士后流动站，先后获批“资源环境与循环经济”北京市重点交叉学科、首批“资源循环科学与工程”战略性新兴产业本科专业及首个“资源环境与循环经济”交叉专业博士点。2019年获批建设北京高校高精尖学科。2022年材料与化工专业学位博士授权点开始招生。2013年材料学科进入全球ESI排名1%行列，2016年材料科学与工程学科获全国第四轮学科评估B+类学科，2017年材料科学学科进入QS全球大学学科排名前250名。“材料生命周期工程”教师团队入选第三批“全国高校黄大年式教师团队”。

师资队伍

学科形成了以左铁镛院士、聂祚仁院士牵头的雄厚师资队伍，专任教师240人，45岁及以下教师156人，占教师总数的65%，其中副高级以上职称85人，占比超过35％。教师队伍包括中国工程院院士和中国科学院院士3人（兼职1人）、国家级教学名师1人、国家高层次人才特殊支持计划（万人计划）1人、教育部高层次人才计划入选者5人、国家杰青基金获得者6人、国家级百千万人才工程入选者6人、国家优青基金获得者2人、优秀青年人才计划入选者3名、北京市科技新星19人等。

研究方向及其特色

博士培养目标：面向材料学术前沿，聚焦材料生命周期环境友好，培养掌握坚实宽广的材料学科基础理论和系统深入的专门知识，具备独立从事创造性科学研究的能力，具有良好的合作精神和交流能力，具有家国情怀和知识创新能力的高层次学术型未来领军人才。未来在材料、资源、能源、环境、信息、制造等领域从事科学研究、高新技术研发和人才培养工作。

硕士培养目标：聚焦材料生命周期环境友好，培养掌握坚实的材料科学与工程基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力，具有良好的合作精神和交流能力，具有家国情怀和知识创新能力的高层次学术型创新人才。未来在材料科学与工程、与材料相关的新兴学科、交叉学科、新技术领域从事科学研究、高新技术开发与支持。

研究方向与特色：

（1）生态环境材料与资源循环

生态环境材料与资源循环技术是工业领域碳达峰碳中和的重要技术途径，循环经济政策研究是实现双碳目标的重要保障。本方向面向我国生态文明建设和绿色低碳高质量发展的重大需求，立足北京市国际科技创新中心建设定位，发挥本学科材料生命周期环境友好的优势基础，开展基于大数据技术的材料生命周期物质-能量-环境关联机制、工业流程节能减污降碳原理、稀缺稀贵资源高效高质循环理论研究，发展丰富生态环境材料学科理论体系。开发材料生态设计及其评价、大宗建材工业流程环境负荷诊断和节材节能减污降碳多维协同优化、稀缺稀贵资源替代和高质循环技术，推动材料全生命周期理论技术的工业化和工程化应用，支撑材料工业绿色低碳发展。开展循环经济技术-政策-模式一体化研究，形成循环系统多目标综合调控与协同优化策略，制定技术标准及商业推广模式。

（2）难熔金属与稀土功能材料

难熔金属和稀土是我国具有国际话语权的重要战略资源和优势领域，是支撑新一代信息技术、航空航天与现代武器装备、先进轨道交通、精密加工制造等高新技术领域的核心材料。本方向开展难熔金属与硬质合金、稀土磁性材料和数据驱动新型稀土材料等研究。致力于难熔金属与硬质合金组织结构的高温稳定，解决硬度、强韧性、耐磨耐蚀性协同提升的关键科学技术问题，实现新型纳米结构难熔金属与硬质合金的稳定高性能化。开展应用于电真空器件阴极及其附件的稀土/难熔金属材料的研发，突破JG及民用技术瓶颈。结合数据驱动新方法和多尺度高通量计算，设计开发领域急需的高温用新型高性能稀土功能材料。研制具有超高磁能和优异使役性能的新型稀土永磁材料，开发耐高温稀土永磁的工程化技术并制造装备，开发稀土永磁二次资源绿色再生工程化新技术和新装备。

（3）轻合金材料及加工工程

针对我国高端装备升级和新兴领域关键材料需求，发挥原创新材料的技术优势，加速转化实现自主可控发展。从原子层次上研究铝合金中主合金元素与微合金化元素匹配关系、微量元素的复合微合金化作用机制，探讨高温稳定析出相协同调控微观组织结构机理，通过复合微合金化技术对铝合金组织演变过程进行动力学控制和微观结构精细调整，获得具有高综合性能的新型铝合金材料。开展高导热镁合金、碳材料增强镁基复合材料、生物医用镁合金的研发，建立溶质原子、晶粒、第二相、织构等精细结构对电子/声子迁移速率和镁合金腐蚀速率的影响规律，开展超高强韧Mg-Gd-Er系合金板（型）材的产业化技术研发，实现在GFJG等领域的示范应用。研制耐650℃以上耐高温易成形的钛基复合材料，开发工业应用级钛合金材料成形成性理论与工艺规范，为航天JG发展助力。

（4）新能源材料及应用技术

面向国家“双碳”工程的发展需求，重点开展高效安全/环境友好的纳米/半导体能源材料技术、能量转换与存储材料以及氢能与燃料电池、多能互补系统的基础与应用研究，探索高温超导机制和二硼化镁等新型超导材料。致力于发展纳米尺度调制以及与半导体能带工程协同的高效能源材料设计及其低碳制备工艺与高性价比器件，保持在硅基太阳能光伏技术领域的领先优势；致力于提高能量存储材料与器件自主设计制备能力，实现电极等关键材料创新并开发高性能动力型及储能型锂离子电池，发展高安全固态电池及关键材料，研究“后锂”时代新型二次电池关键材料与器件；致力于开发绿氢制备、储运与应用关键材料，突破综合能源系统高效集约化与智能化的关键技术以及电磁能转换效率瓶颈。

（5）材料微结构与性能

面向光电转换材料、催化材料、储能材料等先进功能材料和轻质合金、高温合金等高性能结构材料的核心科学问题，重点研发高时空分辨的成像、衍射及谱学相关的显微分析技术等先进研究方法，发展具有特色的电子显微学表征方法和原位研究技术，从介观到（亚）原子尺度开展科学研究，探求材料的组成、显微结构与性能之间的关系。开发气、液环境和力、热、电、光等多种外场作用下的原位显微学表征方法，实现材料结构及性能演化规律的动态实时表征，在接近服役条件下揭示材料的结构与性能关联机制，为材料优化设计提供理论支撑。

人才培养质量

材料学科专业在人才培养中屡结硕果，获北京市高等教育教学成果特等奖、国家教学成果二等奖、获批北京市教育教学创新团队。1名博士生获得北京市优博、4名博士生获得行业优博论文/提名；70余人次在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、金相技能大赛、焊接创新大赛中获奖。承担科技部《中国碳中和技术发展路线图》编制等高端智库项目。主持和参与绿色制造及循环经济等多项国家和行业及地方政策法规、标准与发展规划的制定，支撑中办国办等政策文件。作为中国材料研究学会环境材料分会的挂靠单位，每年定期组织环境材料学术研讨会，协办中国工业产品生态设计与绿色制造年会等重要活动；参与《国家中长期科技发展规划纲要》、国家科技教育学科领域规划起草等，服务学术共同体。牵头制定国际标准1项，国内标准16项，参与制定国内标准28项。通过加强校企合作，推动人才培养和科技创新。

科研项目及奖励

材料学科新增承担国家自然基金和国家重点研发任务140项、技术转移项目300余项，总计到校经费超过3亿元。出版著作10部，牵头制定国际标准1项、国家标准11项、省部级/团体/行业标准36项。发表包括《Science》在内的高水平学术论文1500余篇，授权专利374项。承担了国家和行业多项重大咨询研究项目，长期参与国家新材料、循环经济等科技规划、发展路线设计及论证工作，参与起草国家多项重要咨询报告和专报，支撑中办国办、国家发展改革委、科技部等相关文件发布。近三年累计获得国家自然科学奖二等奖1项，北京市科学技术奖(自然科学奖)二等奖1项、社会力量奖12项等。

国际交流

专业始终秉持建立高质量、高水平合作伙伴的国际交流理念，与美国肯塔基大学（外培项目）、新加坡国立大学（3+1+1项目）、德国亚琛工业大学（4+2项目）已经建立长期稳定的合作关系。获批1项中国-中东欧国家高校联合项目。12名教师受聘学生国际化发展青年导师。年均有10余人次赴国（境）外接受长期国际化教育，超过15人/次学生参加短期国（境）外交流，邀请10人/次以上外籍专家到校交流。疫情期间，组织“人工智能基础：大数据算法模型与应用“和”科学与工程计算方法“2门交叉学科课程（线上），支持25位学生参加哈佛大学先进制造研学项目和新国大碳中和研学项目学习（线上）。

就业情况

材料学科研究生近五年初次毕业去向落实率均超过96%，位居学校前列。就业主要集中在科学研究和技术服务行业的企事业单位，主要从事与材料相关的新兴学科、新技术领域的科学研究、高新材料、技术开发与支持等工作。

联系方式

北京工业大学材料科学与工程学院