学科总体概况
材料工程专业领域依托北京工业大学材料科学与工程一级学科建设,建有工业大数据应用技术国家工程实验室、省部共建首都资源循环材料协同创新中心、新型功能材料教育部重点实验室等科研平台,是材料工程领域科学研究和人才培养的重要基地。本学位授权领域面向国家新材料战略和区域经济发展需求,结合我校学科特色和办学优势,围绕材料领域的工程问题,开展前沿探索、学科交叉研究,在生态环境材料与资源循环、结构材料与功能材料技术、能源材料技术、材料加工技术等方向形成了鲜明的研究特色。
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,拥有专职教师268人,副高级职称以上教师186人。共有34名教师在国内外重要学术或行业组织担任委员以上职务。外聘行业教师358人,副高级职称以上教师351人。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
面向材料工程技术领域及相关行业,通过材料工程专业基础理论与应用技能的学习和实践,熟悉材料专业相关知识和技术,掌握材料专业较坚实的基础理论,较宽广的专门知识,以及必要的管理知识;成为能够在材料工程等领域解决工程实际问题的应用型、复合型未来高层次工程技术和工程管理人才。研究生按照材料工程专业招生,主要包括4个研究领域:
(1)生态环境材料与资源循环技术
以材料生命周期工程理论为指导,研究材料全生命周期环境负荷与材料性能的交互模式及综合环境负荷-性能表征体系,研究制造流程数据驱动的材料生态设计多维目标协同优化技术,在多学科深层次交叉的基础上设计开发高性能环境友好材料技术,包括钨钴镍等稀缺金属二次资源高效循环再造新技术、超微粉体的制备技术;胶凝材料生态化制备技术;节能墙体、玻璃、陶瓷、功能高分子材料制备技术;新型多孔材料、气凝胶复合材料制备技术及应用性能研究。
(2)结构材料与功能材料技术
研究内容包括轻合金制备及加工技术,建筑材料设计和制备技术,功能材料制备及加工技术和先进微结构表征技术及其应用,包括:铒元素微合金化技术、复合微合金化铝合金设计及工业生产、难熔金属基热阴极材料制备技术、新能源材料的表面改性技术、化学气相沉积钨异型制造、低重稀土耐高温烧结钕铁硼永磁技术、废旧稀土电机磁体再生技术、保温材料及建筑节能技术、电磁防护技术、材料显微分析等新技术的研究。
(3)能源材料技术
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。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;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;开发绿氢制备、储运与应用关键材料;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。
(4)材料加工技术
研究高性能低成本环境友好型绿色连接材料与技术;无铅电子组装材料与技术;废弃电子电气产品的无污染拆解和再利用技术与装备;焊接结构接头强度与可靠性;利用合金化、外加增强体等手段开发制备镁合金、钛合金材料,并结合塑性变形技术优化组织结构;电弧喷涂用粉芯丝材、材料开发应用;材料加工过程的仿真模拟;金属增材制造用特种芯丝和合金粉末的开发等。
人才培养质量
近三年,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。近五年,新增研究生校外实践基地5个,持续建设校外实践基地10余个,开展了系列富有成效的产教融合项目。每年组织校外专家来校为研究生开设讲座20余次,组织开展学位点专业实践活动10余次。获得第七届“互联网+”中国国际大学生创新创业大赛全国金奖、全国铜奖,并在市赛中获得一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项;获得第十七届“挑战杯”国家大学生课外学术科技作品竞赛揭榜挂挂帅专项赛全国一等奖1项;获得中国大学生机械工程创新创意大赛-材料热处理创新创业大赛研究生组一等奖1项。
科研项目及奖励
近三年,专业纵向科研经费到账1.63亿元,横向科研经费到账6065.18万元,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,获得国家自然科学奖二等奖、国家级教学成果奖二等奖、北京市教育教学成果奖特等奖、北京市科学技术二等奖、国际合作中关村奖各1项,社会力量科技奖12项。出版著作10部。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。
国际交流
围绕学科前沿方向,引进吴鑫华院士等国外工程院院士联合进行科研和人才培养。依托高等学校学科创新引智基地,引进和聘任来自阿贡国家实验室、德国联邦物理技术研究院、英国国家物理实验室、法国国家实验室、日本国立材料科学研究所、加州大学洛杉矶分校、科罗拉多矿业大学、多特蒙德工业大学、昆士兰大学、东京大学等专家及外国专家团队、北京市特聘教授和客座教授,开展科研合作及人才培养。与美国肯塔基大学、新加坡国立大学、德国亚琛工业大学已经建立长期稳定的合作关系。年均支持20余人次赴国(境)外接受长期国际化教育和短期国(境)外交流。
就业情况
专业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管理等工作。
联系方式
北京工业大学材料科学与工程学院