功能材料专业精选(九篇)

第1篇：功能材料专业范文

[关键词]工程教育；功能材料；实验教学；工程实践

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）03-0036-02

一、前言

在我国的高等教育领域中，工程教育覆盖了超过90%的本科学校，工科专业布点数超过所有本科专业点数的1/3，工科专业在校生人数超过所有本科专业在校生人数的1/3。[1]可见，工程教育质量对于提高我国整个高等教育质量有着至关重要的作用。工程教育专业认证起始于20世纪初，通过认证对达到或超过既定教育质量标准的高校或工程专业给予认可，并协助院校和专业进一步提高教育质量。经过约一个世纪的发展，工程教育R等现ひ殉晌国际上通行的工程教育质量保障制度，这也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。[2]在工程教育的学历互认方面，目前国际上有三个协议：《悉尼协议》、《都伯林协议》和《华盛顿协议》。其中《悉尼协议》是针对国际上工程技术人员学历资格的互认体系；《都伯林协议》一般是针对两年、层次较低的工程技术人员的学历互认体系；《华盛顿协议》是国际上影响力最大的四年制本科教育学位（学历）国际互认体系。

积极参与国际互认，是实现工程教育全球化战略和工程技术人员全球流动的必然选择。[3]我国从构建工程教育认证制度之初就明确把加入《华盛顿协议》作为一项重要的工作任务。加入《华盛顿协议》对于提高我国工科人才在世界的影响力和竞争力，建立国际水平的工程教育质量保障体系和教学改革机制，以及支持我国工科学生跨国流动、促进工科学生全球就业都具有十分重要的意义。[4]我国于2013年在韩国首尔召开的国际工程联盟会议上成为《华盛顿协议》的预备成员，这标志着我国的工程教育开始与国际接轨，这也意味我国工程教育面临着重大的改革。

功能材料专业实验课程是该专业本科生进行实践和创新能力培训的最重要途径之一。通过实验可以加深学生对理论知识的理解和掌握，使学生熟练掌握实验原理、方法、仪器使用、结果分析等科研工作知识和规律，从而有助于培养学生的研究能力、创新能力及解决实际问题的能力。但是，由于重理论轻实践、教学内容与社会需求脱节、培养模式单一、国际化意识不强等原因，学生学习的主动性不高、学习兴趣不浓、动手能力不强、创新能力和独立工作能力差。根据工程教育专业认证对学生实践和创新能力培养的要求，对我校功能材料专业实验课程的内容进行改革非常有必要。

二、实验教学内容模块的优化和改革

（一）功能材料专业原专业实验课程存在的问题

我校功能材料专业本科生以前需要学习的专业实验课有材料科学基础实验、材料分析测试技术（理论课内实验）、计算机在材料科学与工程中的应用（理论课内实验）、电子测量技术实验、半导体工艺试验和功能材料专业综合实验共计六门实验课程。这些为功能材料专业本科生开设的专业实验课程内容存在以下三个问题。一是虽然开设的专业实验课程数目较多，但不能体现专业实验课层次上的系统性，几乎每门实验课程中都存在很大比例的验证性实验项目或者演示性实验项目，综合性、设计性实验项目比例不足。二是实验内容滞后、缺乏创意，不能反映当代功能材料的发展现状，无法有效激发学生的实验积极性和创新性，难以满足工程教育专业认证背景下的本科工程人才培养标准。三是课程安排体现了以理论教学为主、实验教学为辅的特征，有三分之一的实验课程是理论课内实验，这些实验只是纯粹为了加深学生对某些理论知识的理解而开设的，不能很好地激发学生的实验兴趣，培养学生的实践创新能力。

（二）实验教学模块的优化

功能材料专业实验课程内容具有理论基础要求高和实践性要求强的特点。因此，首先需要排除重理论轻实践的旧观念，倡导理论教学和实验教学具有同等重要地位的新观念，然后对之前零散开设的实验课程进行有机整合，将实验课程按照学习的基本规律系统地分为两大模块：以演示性、验证性实验为主的基本专业技能培训实验模块和以综合性、设计性实验为主的创新实验模块。

1.基本专业技能培训实验模块实验内容优化

基础知识和基本技能是创新的基础和保障。要培养创新型工程应用人才，首先就需要对学生实施基本技能的训练。其目的在于加深学生对基本理论知识的理解，提高学生的实践动手能力，拓展学生对新材料、新设备、新工艺的了解。该实验模块占功能材料专业实验总内容的1/3，实验内容主要包括大型先进设备的演示以及实验室常用设备和功能材料性能检测设备的规范性操作训练。

针对一些用于科研工作的现代大型精密设备可以开设一些演示性实验项目，使学生了解这些设备的主要结构、工作原理以及在材料研究领域的用途。针对实验室常用的材料合成与制备类专业通用设备，如高温炉、球磨机、冷冻干燥机、喷雾干燥机等静压机等进行强化操作培训，使学生在了解每种设备的主要结构组成、工作原理、功能的基础上掌握每种设备的规范性操作。针对材料性能表征通用设备，如粉末多晶X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪等和功能材料性能专业检测设备，如四探针电阻测试仪、压敏电阻测试仪、热敏电阻测试仪、磁滞回线测量仪等设备进行操作培训，使学生了解每种设备的主要结构组成、工作原理、功能，掌握每种设备的操作方法，并且会利用理论知识对实验结果进行验证。

2.创新实验模块实验内容优化

学生在学习了一定的专业理论知识和完成基本的实验室专业技能培训后，就可以开始进行创新实验模块。创新实验模块能够培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。该实验模块占功能材料专业实验教学内容的2/3，由综合设计性实验组成。

可以结合当代功能材料的发展现状和教师的科研项目，将原来孤立的、分散的实验内容通过专业综合设计性实验有机地结合起来，这样能使学生系统地掌握材料研究方法、手段及工艺过程，亲自动手，完成从材料制备、结构表征、性能检测、结果分析整个实验环节。如将原来开设的氧化物粉体制备、烧结性能实验、综合热分析实验、X射线衍射实验、扫描电子显微分析实验和压敏电阻的电性能测量这些孤立的综合性或者验证性实验项目，组合成一个大的综合设计性实验项目ZnO压敏电阻陶瓷的制备与性能表征。具体在实验过程中，给出学生实验室可用的化学试剂、材料合成与制备设备、学校范围内可提供的材料性能表征和检测设备。学生需要在理论知识和专业技能培训的基础上，查阅相关文献资料，先根据实验最终的产物要求设计出ZnO压敏电阻用粉体的制备工艺，确定粉体制备工艺参数，并对粉体产物进行性能表征；然后设计ZnO压敏电阻陶瓷的成型、烧结制备工艺，确定其工艺参数，并对陶瓷产物进行性能表征和电性能测试；最后形成实验报告，并讨论实验条件对产物微观结构的影响和陶瓷微观结构对其电性能的影响。该综合设计性实验的工艺设计、实参数的确定需要学生综合运用材料合成与制备技术、材料分析测试技术、材料科学基础以及功能材料等理论知识。当学生所设计的实验经过教师审查具有可行性后，学生方可利用之前掌握的基本专业技能来实施自己的实验设计方案。

与此类似，可以将教师的科研成果和手段融入实验教学当中，其他孤立的、分散的实验内容也可整合成综合设计性实验项目，如锰锌铁氧体的制备与性能表征、无铅压电陶瓷的制备与性能表征、不同方法制备的氧化物粉体的性能比较等。这些实验项目不仅能激发学生的兴趣，而且在整个实验过程中，教师只起引导的作用，这充分体现了学生是实验的主体这一工程教育专业认证的教学观点。这类实验项目能够充分调动学生的主观能动性，使学生能在完成实验任务的同时培养自己的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

三、结语

工程教育专业认证是高等教育国际化的必然趋势，对于我国工科学生跨国流动、促进工科学生全球就业具有十分重要的意义。本文在工程教育专业认证的背景下，结合我校功能材料专业实验课程目前在实验内容方面存在的主要问题进行了改革思考和探索。通过对功能材料专业实验课程进行实验内容优化，可以激发学生的实验兴趣，提高学生的实验主观能动性，强化学生的专业基本技能，培养学生的工程设计能力、工程创新能力，最终为国家输出国际通认的工程类人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王孙禺，赵自强，雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善[J].高等工程教育研究，2014（5）：23-34.

[2] 张国斌.基于CDIO模式的学生实践能力的培养[J].实验室科学，2014（1）：126-131.

第2篇：功能材料专业范文

黄伯云院士在长主持《七届会》筹备工作会议——会议筹备工作踏实前行、进展迅速、成效显著

题词与书法

历史回顾:《六届会》盛况

知名的化学工程、燃料电池专家我国燃料电池技术的奠基者和开拓者之一“十一五”节能与新能源汽车专家组成员中科院大连化物所研究员、燃料电池工程中心总工程师大连新源动力股份有限公司董事长中国工程院院士——衣宝廉

环境纳米科技研究面临的机遇和挑战

放电等离子烧结制备功能材料的最新进展

氮气雾化对含Co包纳米TiC-Al_2O_3涂层组织及冲蚀性能的影响

政策信息

专题信息

行业信息

市场信息

科技信息

第七届中国功能材料及其应用学术会议会议通知

我国测温材料与技术领域的著名专家与企业家王魁汉教授和他领导的沈阳东大传感技术有限公司

我国高性能新材料理论与设计、材料强化与功能化等方面的知名专家中国仪表功能材料学会常务理事、新世纪学术带头人江苏省有突出贡献的中青年专家、省材料摩擦学重点实验室主任江苏大学副校长、博士生导师——程晓农教授

学习实践科学发展观,贵在落实——重材所以人为本深入学习实践科学发展观见闻点滴

密切联系合作携手共创双赢——谌立新秘书长一行专访重庆大学材料学院

王东哲教授和他领导的重材所特种合金团队

陈德茂教授和他领导的重材所测温材料研发团队

罗维凡总经理和他领导的重材所工程仪表研发团队

国家超导专家委员会首席科学家、国家超导实验室学术委员会主任国务院学位委员会物理学科组成员、北京大学固体物理研究所所长北京大学教授、博士生导师、中国科学院院士——甘子钊

科研创新十六法——中科院院士徐光宪论科研创新

中国材料科学技术现状与展望

仿生功能表面微结构的超快激光制备与应用研究

薄膜厚度对胶体晶体薄膜光学特性的影响

:投入328亿加快实施11个国家科技重大专项

路甬祥:知识产权制度是保护并激励创新的根本保障

李荣融:央企面对金融危机采取了5大有效对策

杜占元:我国将在十大产业建立技术创新战略联盟

李伟:国资委将对央企投资金融领域摸底调查

彭森:我国将围绕四大方向推进经济体制改革

胡晓炼:中国黄金储备世界排名第五

我国确定240项措施全面推进国家知识产权战略实施

国家将加快中央企业的股份制改革

新材料与可持续发展院士论坛在渝举行

谌立新秘书长专程拜访学界泰斗师昌绪院士

国机集团派员抵重材所考核行政领导班子

行业协会副理事长赵光明会见成都客人

封面人物

碳、碳化硅及氮化硅等纳米功能材料的制备

电致变色用聚合物电解质离子导体研究新进展

片式聚吡咯铝电解电容器的研究进展

李荣融：2010年央企单位增加值能耗要降20%

万钢：将从四方面推动创业投资发展

王金祥：四大举措促进西部高技术产业发展

我国将建30个国家高技术产业基地

我国提高高新技术企业认定标准

高技术产业发展的重点是尽快提升国家创新能力

我高技术产品国际市场份额全球第一

李长江：我国今年将制定1万项国家标准

2008年国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目日前公布

我国拟建设若干国家工程研究中心和实验室

国家(重点)实验室专项经费日前设立

今年我国将采取六举措推进节能减排

我国磁学与磁性材料领域著名科学家中国仪表功能材料学会副理事长《功能材料》期刊第五届编辑委员会委员南京大学物理系教授、中国科学院院士都有为

可调的透明导电膜研究进展

第六届中国功能材料及其应用学术会议暨2007国际功能材料专题论坛会议论文投稿踊跃,筹备工作进展喜人

第3篇：功能材料专业范文

关键词：《功能材料》；教学改革；创新教育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0083-02

研究生教育是我国高等教育的重要组成部分，创新能力培养是研究生教育的核心。教育部早在2003年就开始制定实施“研究生教育创新计划”，加强研究生培养体系、课程教学和教材等建设工作，逐步建立有利于培养研究生创新精神、研究能力的机制，提高研究生培养质量[1]。近年来，高校也在深入开展以提高研究生创新能力为核心的研究生教育教学改革。

课程学习是我国研究生培养过程的重要环节。教育部的《关于改进和加强研究生课程建设的意见》，强调要更好地发挥课程学习在研究生培养中的作用，研究生课程体系应以能力培养为核心，以创新能力培养为重点。因此，从培养研究生的创新能力出发，课程教学必须注重研究生创新能力的培养[2]。作为一名研究生课程授课教师，应更新教育观念和教学内容，开展教学方法改革，探索研究生课程教学的新思路[3]。本文基于研究生专业课程《功能材料》的教学实践，分别从教学内容、教学模式及考核方式等方面进行探索。

一、优化教学内容，注重创新能力培养

《功能材料》是材料科学与工程专业研究生的专业必修课之一。《功能材料》内容涵盖面广，多学科交叉融合，包括电子材料、磁性材料、声学材料、光学材料、生物材料及各种功能转换材料。高校材料类本科专业基本上会开设功能材料及相关专业课程，教学内容包括各类功能材料的组成、结构、性能及应用这条主线，但以掌握基本知识、基本理论为教学目标。目前，很多高校开设的研究生《功能材料》课程的教学大纲及教学内容，绝大部分是按照金属功能材料、无机功能材料和功能高分子材料三大类，来讲授各类功能材料的组成、结构、性能及应用等内容，只是应用部分的比重略有增加，这在教学内容上容易与本科教学内容造成重复，缺乏研究生创新能力的培养。因此，优化教学内容，讲授近年来迅速发展的新型功能材料，结合科研成果案例教学，将有助于研究生创新能力的培养。

1.由于本课程的学生是材料专业的硕士研究生，在前期已经学过如《材料科学基础》、《现代材料分析方法》、《材料结构与性能》等专业基础课程，了解和掌握有关功能材料的组成、结构、性能等基本知识。因此，研究生《功能材料》课程的教学内容应将金属功能材料、无机功能材料和功能高分子材料中的经典功能材料与当前研究热点的功能材料相结合，在简要介绍组成、结构、性能方面的基本知识的基础上，重点介绍材料选择与设计、制备技术与功能材料的性能及应用间的相互关系，强调材料的选择、设计和制备技术对功能材料实际应用的重要性。这样，课程教学内容既可引导学生把握功能材料领域的学术研究前沿，提高创新意识，同时也会兼顾功能材料的基本知识的巩固。

2.由于本课程教学课时只有32学时，在教学内容的安排上，针对当前研究热点，结合本校材料专业的研究方向，主要聚焦在新能源材料、环境材料、生物医用材料等，所以重点把新能源材料、环境材料、生物医用材料等专题分别设章进行介绍，将各专题的最新科研成果和最新进展充实到教学内容中，使学生了解科技前沿，激发学生科研创新兴趣。例如，石墨烯，由于独特的高导电、高导热、高强度、轻质等特性，在新能源、环境、生物医学等领域，有重要的应用潜力。此外，功能材料的3D打印，也是目前的研究热点。因此，在讲授石墨烯材料时，结合3D打印技术，对最新发表的关于3D打印石墨烯及器件制备的文献进行介绍，引导学生讨论石墨烯3D打印技术在电池、电容器等储能器件制造上的前景及研究思路，有助于培养学生的科研兴趣和创新能力。

二、融合多元化教学模式，启发创新思维

教学方法和手段的改革，是研究生创新能力培养的关键。良好的教学效果，不仅与教师的讲授技巧有关，更重要的是需要在教学方法和手段上进行多元化融合，激发学生学习兴趣。通过讲授功能材料领域的最新科技前沿，将学生学习功能材料的思维推向应用，把新方法、新技术、新热点、新问题等加入课程教学中，引导学生积极思考和探讨，以启发思维、训练能力。因此，为了有效达到教学目的，本课程将多种教学方法和手段进行融合探索。

1.通过科研与教学的有机结合，培养学生的创新思维和科研能力。本课程的教学团队都是科研第一线的教师，从事功能材料领域的不同研究方向的科研工作。因此，每位教师分别讲授各自擅长领域的教学内容，将各自的最新研究成果作为科研案例，穿插在教学中，丰富教学内容。而且，本校每个学期都设有材料创新讲坛，邀请国内外在功能材料领域的知名学者来校讲座。根据讲座内容，将1～2场材料创新讲座纳入本课程的教学内容，鼓励学生积极交流与讨论。将科研与教学实现有机结合，通过展示教师的科研创新成果，交流如何提出科研创新课题等，不仅会使学生接触到功能材料领域的研究前沿和热点，而且也会激发学生的科研兴趣，引导他们在学习过程中勤于思考，启发科研创新思维，为创新能力和科研能力的培养创造良好氛围。

2.开展以研究热点为主题的课堂讨论。通常，学生对热点问题和最新研究成果比较关注和感兴趣。教师在讲授每个专题时，都要适当引入本专题方向的研究热点和最新研究成果，进行课堂讨论。教师在上一堂课结束时，将讨论主题布置给学生，让学生对讨论主题提前搜寻资料，有所准备，训练学生的自主学习能力。通过专题的课堂讨论，培养学生独立思考、分析问题及交流、表达等能力。

3.培养学生自学能力及文献综述能力。自学能力的培养，对提高学生独立思考和创新能力非常重要。研究生可以通过课程学习、导师指导等环节提高分析、解决问题的能力，但在独立开展科研及学习新知识时，往往需要自学。由于本课程的教学内容安排是在课堂教学过程中，重点讲授材料选择与设计、制备技术与应用的相互关系及最新科研成果，其他关于材料结构和性能等知识需要通过自学完成。此外，类似专题的课堂讨论等教学互动环节，需要学生通过课后进行文献检索和自学文献、资料等来完成。文献综述能力是研究生创新思维和科研能力培养的重要方面。通过文献综述，学生可以全面了解和掌握某个研究领域或研究方向的现状，思考发展趋势，是开展科学研究最为重要的一步。因此，本课程在学期末设置文献综述环节，布置文献综述任务，要求学生通过文献查找、阅读、总结、撰写等完成综述小论文，培养自学与文献综述能力。

4.全英语教学，培养学生外语学术交流能力。目前，教育部积极鼓励教师开展双语和全英语教学活动，培养学生运用外语的能力，提高国际化教学质量[4]。研究生是开展创新研究的主体之一，了解与把握研究领域的发展，需要通过阅读大量外文文献和资料，而且，国际学术交流也是提高科研创新能力的途径之一。

在国内研究生的培养过程中，学生在外语读写方面的训练较多，而听说能力相对较弱。因此，为培养学生的全英语学术交流与表达能力，本课程采用全英语教学。全部制作英语PPT课件，讲授过程中采取预先发给学生课件和外文资料，让学生能够课前预习，熟悉课堂教学内容及生疏的专业词汇，避免学生在课堂上跟不上教师全英语讲授的节奏。但对比较难理解的知识点，适当辅以中文讲解。在课堂提问及课堂讨论环节，鼓励学生采用英语回答和讨论，训练英语表达能力，培养学生的英语学术交流能力。

三、完善课程教学考核方式，引导学生创新能力的培养

本课程比较注重学生创新思维和创新能力的培养，传统的闭卷考核方式显然不适合研究生的培养。为此，课程教学考核方式应将教学过程中的提问、专题讨论等过程性评价与期末文献综述评价相结合，把撰写文献综述、汇报答辩与交流讨论作为考核的重要形式。特别是期末文献综述评价，在教学过程中，列出若干热点问题，由学生自主进行文献检索、阅读资料，撰写综述。期末采用英语多媒体答辩方式对文献综述进行汇报，全面训练文献查阅、归纳总结、文字与口头表达及英语学术交流能力，加强学生的创新能力培养。

忽视课程教学环节中研究生创新意识与创新能力的训练，是导致研究生创新能力不足的一个重要原因。专业课教学是创新人才培养的主渠道之一，对创新能力的培养至关重要。因此，本课程在教学内容、教学模式和教学评价方式等方面进行探索，以引导学生自主学习，加强创新意识和创新能力的培养。同时，提高课程教学质量，教师要不断学习，提高自身创新能力，在科研第一线开展创新科学研究，让科研反哺教学。

参考文献：

[1]张来斌.认清形势，把握关键，大力推进研究生教育改革创新[J].学位与研究生教育，2010，（1）：58-60.

[2]朱钰方，朱敏，何星.研究生“生物材料学”课程教学改革初探[J].上海理工大学学报（社会科学版），2014，36（4）：387-390.

第4篇：功能材料专业范文

一腔报国激情，尽撒中国大地。他以旺盛的生命力，真正实现了生产力与科技研发的“无缝链接”。在纳米耐火材料这个平台上，他坚守科技创新的信念。他从小小的纳米中创造了巨大的价值，在科技创新的漫漫长路上，用严谨和勤奋诠释着一名科技企业家的责任和信念。他的信念如磐石般坚定，身躯如青松般挺拔，在纳米技术的浩瀚海洋中，他是一名勇猛的弄潮者。

他将知识投于实践创造财富，又在实践中获得真知奉献社会。在诸多实力候选人中，他成功当选为第9届中国时代新闻人物十大杰出成就奖”和“时代楷模•共和国经济建设十大功勋企业家”在过去的执着里他书写下成功，在未来的执着中，必将书写下中国纳米耐火材料行业新的辉煌!

创新是社会持续发展的不竭动力，创新是建设和谐社会的助推剂。作为“第一生产力”的科学技术承载着社会和谐发展的价值，是和谐社会系统运行的核心动力。其中高科材料的纳米创新是创新中最为艰难、最为复杂却也是最有意义的，不仅是理论视角的改变，还有学科的糅合，从而为社会的发展带来新的动力。然而，在这条道路上经历的苦难和磨砺却也是难以想象。我们又不得不提的是，纳米高科耐火材料的创新所带来的效益是巨大的，新的指导实践的方式，无疑要重新整合生产力，继而带来社会的变革。那么就让我们走近纳米耐材发明专利的获得者，太原高科耐火材料有限公司董事长，山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员，教授级高级工程师，耐火材料行业专家――高树森。

宝剑锋从磨砺出

梅花香自苦寒来

在改革开放的年代，他在中原拉起高科耐火材料的大旗；在出奇制胜的时期，他毅然决定成立自己的品牌，剑走偏锋，成就了耐火材料领域的一颗明星。标新立异，奇峰突起，风云岁月，年华沉积，连续多年绩效稳健增长的行业奇迹，高树森用科学技术造福社会！

太原高科耐火材料有限公司于1989年成立，成立之初只是一家简易的小型耐火材料厂，设备及实验条件相当简陋，在高董事长的带领下，经过几年的艰苦奋斗，企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准，成立了太原高科耐火材料有限公司（简称太原高科）。

公司建立了耐火材料生产厂和专门的耐火材料技术研究中心，并被山西省科技厅确立为山西省耐火材料工程技术研究中心，成为山西省耐火材料行业唯一的部级高新技术企业，并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作，先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品，及时将研究成果转化为生产力，大大促进了企业的发展，同时为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持，形成了生产与科研相互促进的良好局面。公司与国内多所研究院、高校形成产学研联盟，具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力，形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。经过二十年的发展，在实现了公司的管理升级和稳步、持续、快速发展的同时，确立了以“以科研为依托，市场为导向”的科技兴企的发展战略。

随着公司的不断发展，原有的生产能力远不能满足市场的需求，2005年公司在阳曲县投资8000余万元，建设了总占地面为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心，该项目被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目及山西重点引进关键科技开发项目。

新工厂于2006年竣工投入生产，特种高效不定形耐火材料年产能5.5万吨。该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心，2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作，并在自主创新方面取得多项重大创新成果。

目前，太原高科已通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001：2004环境管理体系认证，被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近，中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米材料产业化示范基地” 的称号。

实践证明，坚持科学发展观，坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。通过多年的努力，太原高科走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子，由“中国制造”变为“中国创造”，而且实际效果十分突出。同时也从一个侧面说明，我国科技体制改革中建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系，并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口，只有以企业为主体才能坚持技术创新的市场导向，有效整合产学研的力量，确实增强国家竞争力，以企业为主体的创新机制，对科研成果迅速转化为生产力具有重要的推动作用。

百卉争妍丰华硕果

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术，是21世纪最富有活力的高新技术，对各个领域将产生深远影响的高新技术，其研究内容涉及现代科技的广阔领域，世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注，具有特异功能的各种纳米材料越来越多，由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来，开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域，从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。

自2008年9月至今，在两年多的时间里，发明人高树森共申报了六项纳米耐火材料发明专利项目，前五项发明专利均已公布，并经有关部门严格筛选后评定，被列为年度国家重点发明专利项目，还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中，前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖，又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上又获“中国自主创新杰出贡献奖”，并且高董事长在“中国高新企业发展国际论坛”上做了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。六项纳米发明专利项目分别是：

纳米耐火材料发明专利之一

纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法（公开号：CN 101397212A）

该发明专利成果开创了纳米耐火材料新领域，解决以往耐火材料在技术性能方面存在的问题，完全证实纳米技术和纳米材料所具有的功能特性在纳米耐火浇注料中能够充分显示出来，全面提升和改善耐火浇注料的组织结构，特别是显微结构以及各项性能指标，又具有特殊的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性、高温结构稳定性以及耐高温性能等。

纳米耐火材料发明专利之二

纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法（公开号：CN 101417884A）

本发明的碳-铝尖晶石耐火浇注料的最突出特点是组织结构致密，显微结构明显改善，纳米结构基质得以形成。另一方面，在抗钢水、熔渣侵蚀性、抗渣渗透性、抗热震性、高温体积稳定性、高温蠕变性等方面也显示出优异的性能，这些特性为它在炼钢二次精炼炉中成功地使用奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之三

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法（公开号：CN 101544505A）

本发明新型纳米耐火浇注料主要优点有以下方面：一是应用纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中得到成功的应用，制成了无团聚、分散性好的纳米尖晶石-镁质耐火浇注料；二是材质选择、加工工艺先进合理；三是生产成本相对较低，经济适应性强；四是无粉尘，无排放有害气体，特别是无纳米粉体的污染，是真正的绿色产品；五是实施套修补使残衬得到充分利用，适合于循环经济发展要求。鉴于以上优点本发明的纳米耐火浇注料，对炼钢工业二次精炼用耐火材料的发展起到了重要的推动作用。

纳米耐火材料发明专利之四

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法（公开号：CN 101555153A）

本发明在整体二次精炼钢包实际使用中也取得了成功的经验，它在80t钢包渣线部位使用，采用RH进行精炼处理，渣线使用寿命达90炉次以上；在195tLF精炼炉上部包壁中使用也取得了优异的使用效果；采用本发明的碳-尖晶石镁质耐火浇注料制成大型预制构件，在195t精炼钢包最苛刻的冲击区部位也显示出较高的耐用性，这就为二次精炼整体钢包应用与发展提供了方向，也为二次精炼钢包整体化奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之五

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法（公开号：CN 101767999A）

本发明浇注料的创新点在材质的选择，是在传统用Al2O3 -SiC-C质出铁沟浇注料中引用了镁铝尖晶石的成分，这种尖晶石相不是采用预合成尖晶石，而是以加入Al2O3和MgO为原始成分，通过原位合成反应生成纳米二次合成尖晶石，使这种新型纳米浇注料的结构、性能和耐用性等方面发生根本改变，使其纳米结构基质得以形成，抗渣铁侵蚀性和抗渗透性同时得到改善，耐用性显著提高。另外，由于在生成二次尖晶石时，伴随着微膨胀，所以在约束下发生致密化，可使浇注料的抗渣铁侵蚀性和抗渗透性进一步同时显著提高，这就为这种浇注料在高炉出铁沟中成功的制造和使用奠定了坚实的基础。

纳米耐火材料发明专利之六

纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法（申请号：201010165554.9）

本发明采用纳米技术和纳米材料，开创了一种具有特殊优异的耐高温性能、耐火度和荷重软化点、抗高温蠕变性、抗炸裂性、侵蚀性以及高耐用性的纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料，以满足和适应现代炼铁高炉附属的高风温热风炉、玻璃熔窑上部结构、炼焦炉等使用的发展需求；另一方面硅质耐火浇注料是酸性耐火材料的典型代表，增加耐火浇注料主要品种特别是酸性或碱性耐火浇注料扩大浇注料使用范围，增加总体不定形耐火材料产量。

纳米耐火材料系列发明专利的公布，是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志，也是纳米技术和纳米材料在传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向，对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用，作出了重要贡献。同时，发展纳米科技是转变经济发展方式，实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业，要大力推动自主创新，着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新，紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇，更加注重创新，加快自主创新能力，加快科技成果向现实生产力转化，加强科技体制改革，加快建设宏大的创新型科技人才队伍，谋求经济增长与发展主动权，形成长期竞争优势，为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。

该系列纳米耐火材料研究项目充分利用山西省资源优势生产特种高效耐火材料，为山西省耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果，大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展，为耐火材料的发展开辟了一片新天地，也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进一步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究，使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的应用，太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果，以满足钢铁等高温工业发展需求，也为钢铁等高温工业技术的实施与发展提供了最佳服务。

独树一帜开创纳米

耐火材料产业新领域

转变经济发展方式是事关经济发展质量和效益、事关我国经济的国际竞争力和抵御风险能力、事关经济可持续发展和经济社会协调发展的战略问题，也是经济领域的又一场深刻变革，更是决定中国现代化命运的重大转折。

纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术，它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。为此，建立纳米耐火材料产业化示范基地，对当前和今后耐火材料工业和钢铁等高温工业的发展是非常有意义的，而且也是十分紧迫和刻不容缓的。此外，国际间纳米技术和纳米材料的竞争更多体现在工业生产的纳米产品上，太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作了长期的艰苦努力，并取得多项发明专利成果，并且对纳米科技和纳米耐火材料继续开展深入研究和产业化基地建设将会取得更多、更大进展，为我国纳米科技发展作出贡献。

我们开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术，大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命，节省资源，且节能环保，生产成本相对较低，经济适应性强，无粉尘，无排放有害气体，特别是无纳米粉体的污染，是真正的绿色耐火材料，具有显著的经济效益和社会效益，已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用提供广阔的发展前景，将资源变为产品，推动市场效益，可带动资源产业的更快发展。

“纳米中国耐材”

战略推动经济发展模式转型

随着纳米技术的研究与发展，使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能，作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用，由纳米材料制备的功能性产品，也不断地开发出来，开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。我们在纳米耐火材料的研发和创新中，在将近两年的时间里，先后发明了六项纳米耐火材料专利项目，并且连续两届在中国北京国际科技产业博览会上获“中国自主创新杰出贡献奖”，引起媒体广泛观注，新浪财经、中国研磨网等媒体给予了报导。

实行“纳米中国耐材”战略计划，催生新型经济社会发展模式。要在高新技术产业化大潮中占据有利先机，需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度，探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制，实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级，将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地，高端制造业、技术、产业创新的典范。

第5篇：功能材料专业范文

关键词：建筑功能材料；教学方法

中图分类号：G712 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）07-0095-02

《建筑功能材料》是无机非金属材料工程专业(土木工程材料方向)的一门专业选修课，具有综合性和实践性的特点，主要培养学生了解与掌握建筑功能材料的基本功能、分类、组成、结构与性能，并能通过所学知识掌握组成、结构及性能三者之间的关系，并熟悉常见功能材料的规格与规范、选用原则、检测方法和工程应用方法等，从而可以在某一工程实例当中正确选择合适的建筑功能材料进行选用和检测，能熟练将知识运用到实际工程中。笔者根据近几年在建筑功能材料教学中的教学实践，发现以工程实践为主线的教学组织方法，可以激发同学们的学习积极性，提高学生对专业知识点的掌握程度。

一、建筑功能材料的课程特点

（一）课程各知识点既独立又密切联系

《建筑功能材料》是工程材料重要的一个分支，其包含的内容庞杂，需讲授有关常见的功能材料的生产、技术性能与技术指标，检验方法，应用及其施工要点等基本内容。从功能性方面可分为建筑保温隔热材料、建筑防水材料、建筑防护材料、建筑防火材料、建筑声学材料、建筑装饰材料及功能混凝土等方面的内容，这些材料之间没有必然的逻辑关系，它们是相互独立的知识体系，但是在某些性能和技术指标上又存有一定的共性，尤其是在工程应用上更是一个系统的统一体，相辅相成，相互结合的工程类材料。

（二）与先修课程联系紧密且知识综合性强

建筑功能材料与先修课程《土木工程材料》、《建筑结构材料》、《无机非金属材料学》等联系紧密。比如:功能混凝土就是土木工程材料中“混凝土”课程内容的深化，更加注重其功能性。学生如果对土木工程材料的知识掌握不牢固，或者理解不深入，那么在学习功能混凝土工程知识的时候，要么不知所云，要么就一知半解，这严重影响了学生对该课程的知识掌握。另一方面，材料也不是单纯和理论的，任何工程的建筑和工程现象都和建筑功能材料有着决定性联系［1］。

（三）理论性强，新材料层出不穷

建筑功能材料领域的更新是从设计到施工等整个工程领域更新的源泉。新材料、新的检测技术以及新的施工工艺层出不穷［2-3］。在教学内容上，不仅要注意传统的技术和理论的教学，更需补充讲授一些新材料和新技术、新方法等内容。

二、建筑功能材料课堂教学

（一）备课

第6篇：功能材料专业范文

摘要：本文首先介绍了机械合金化技术的概念和技术原理，并讲述了机械合金化技术在材料科学与工程中的应用。并结合材料科学与工程专业课程的教学内容，探讨了机械合金化技术在材料科学与工程专业的教学实践中的研究和应用，并为合理利用机械合金化技术在材料科学与工程专业教学实践中发挥更大的作用提出了建议和意见。

关键词：机械合金化技术 材料科学与工程 教学实践

对于材料科学与工程专业的本科生来说，到了大三和大四就要学习许多专业课程和专业选修课程。其中有些课程属于材料合成与制备方法方面的内容。在材料合成与制备方法的课程教学中就需要涉及到材料的某些制备工艺，例如某些金属合金的制备工艺方法。对于金属合金的制备方法，很多教科书都详细地讲述铸造技术、焊接技术、粉末冶金技术、金属熔炼技术等，但也会涉及到机械合金化技术。机械合金化技术是近年来发展起来的一种制备高性能合金的新技术。这种技术主要是利用机械球磨工艺把不同种金属粉末通过机械球磨方式通过一定时间的球磨，最终使这些金属元素粉末通过机械球磨工艺形成金属合金，所以最终能够得到需要的新型金属合金材料。由于机械合金化工艺可以在常温下进行，不像金属熔炼技术那样需要较高的温度才能熔化金属，因此机械合金化技术更为实用，成本较低，而且材料的制备工艺简单。所以机械合金化技术近些年来发展较快，机械合金化技术所能够制备的金属合金材料的范围和种类也在不断地扩大，所制备的材料的性能也逐渐得到提高。由于机械合金化技术制备金属合金粉末的制备工艺简单，成本较低，使用的金属元素种类较多，而且可以用于实验室进行教学实验，所以机械合金化技术也逐渐应用到了材料科学与工程专业的课程教学与实践教学中。采用机械合金化技术制备金属合金粉末可以作为本科生实验课程的教学实验，也可以作为本科生的课程设计和毕业设计的教学内容。所以机械合金化技术将在材料科学与工程专业的教学实验中具有非常广泛的用途。

一、机械合金化技术的原理和应用

在机械合金化过程中，粉末受到磨球强烈的碰撞和挤压。极平的、纯净的金属表面在常温下加压可焊接在一起，这就是冷焊，也称为压力焊。塑性较好的金属粉末，在磨球的碾压、冲击下发生形变并以十分纯净的表面彼此接近到原子作用力的距离，同样可以冷焊在一起，形成相互交叠的层片组织，而脆性粉末或塑性粉末加工硬化变脆后，在冲击下直接破碎，所以球磨过程因体系不同而不同。在延性的金属-金属混合粉末中，粉末的变化分为三个阶段：颗粒粗化-破碎-粉末粒度的稳态分布，相应的称为初期、中期和后期。在机械合金化过程的初期，主要是冷焊过程，塑性粉末含量越多，粗化越明显，颗粒直径可到数毫米，同时颗粒表面也相当平滑；在机械合金化中期，冷焊和破碎交替进行，层片状较大颗粒与细小颗粒共存，细小颗粒是从大颗粒上脱落下来的，这一阶段各层内积蓄了能使原子充分扩散所需的空位、位错等缺陷，不同组元的扩散距离也接近原子级水平，合金化过程开始。在机械合金化过程的后期，基本上只有粉末颗粒破碎的过程，颗粒粒度趋向于最小值，因此也比较均匀。延性的金属与脆性的非金属或化合物组成的体系，脆性组元首先发生破碎，延性组元则首先发生变形，细小的脆性粒子处于延性颗粒之间。随后延性组元逐渐加工硬化，发生断裂和脆性组元一样尺寸不断减小。

机械合金化（MA）方法（塑性-塑性混合粉末）原理是：将金属粉末在磨球的碾压和冲击下发生形变，并以十分纯净的表面彼此之间接近到原子作用力的距离，实现冷焊，最终形成相互交叠的层片状组织。这个过程一般要经历颗粒粗化、破碎、粉末粒度的稳态分布三个阶段，其中初期以冷焊过程为主，粉末明显粗化，中间过程冷焊与破碎交替进行，层片大颗粒与细小颗粒共存，各层内积蓄了能使原子充分扩散所需要的空位和位错等的缺陷，使不同组元的扩散距离接近于原子级水平，合金化过程开始；在后期只有破碎过程，颗粒趋向于最小。机械合金化工艺可获得纳米颗粒，能使固溶、沉淀、弥散三种强化结合于一体，从而制备出性能优异的高温合金。

二、机械合金化技术在材料科学专业的课程教学与实践教学中的应用

在材料科学与工程专业的一些专业课程，例如材料合成与制备方法、纳米材料、功能材料等课程都讲述了机械合金化技术。例如在材料合成与制备方法这门课程中，有讲述金属合金材料的制备方法，除了传统的铸造工艺、焊接工艺、粉末冶金工艺以及金属熔炼技术之外，重点讲述机械合金化技术，因为机械合金化技术可以制备很多种金属合金材料，而且制备工艺简单，可以在常温下进行。由于机械合金化技术可以在实验室中进行，所以可以很方便开设实验课程。在纳米材料这门课程中讲述了纳米粉末的制备工艺，其中主要讲述了机械合金化工艺。因为机械合金化工艺制备纳米粉末的种类最多，涉及到很多种金属材料以及金属基复合材料的制备与合成等。还可以利用机械合金化技术制备复合材料，例如用机械合金化工艺球磨不同种元素粉末，使不同种金属元素通过机械球磨工艺形成金属合金粉末，所以通过机械球磨工艺原位合成金属基复合材料。在功能材料这门课程中，讲述利用机械合金化工艺制备纳米粉末颗粒和功能材料，例如制备贮氢合金Mg-Ni合金等。或者利用机械合金化技术制备铁磁合金材料、非晶态材料、纳米功能材料等各种先进功能材料。

利用机械合金化技术可以制备具有纳米尺寸量级的金属合金粉末。采用机械合金化技术制备的金属合金有很多种，例如采用机械合金化技术可以制备Fe-Al金属间化合物粉末、Ni-Al金属间化合物粉末，Ti-Al金属间化合物粉末，以及Ni-Fe合金、Fe-Si合金、Cu-Al合金等多种金属合金材料。以上讲述的都是利用机械合金化工艺制备二元合金材料。也可以利用机械合金化技术制备三元合金、四元合金以及多种成分的金属合金材料。例如利用机械合金化工艺制备Fe-Ni-Cr合金、Fe-Al-Ni合金，以及利用机械合金化技术制备具有多种成分的非晶态合金等。还可以利用机械合金技术制备贮氢材料，例如采用机械合金化工艺制备Mg-Ni合金等。采用机械合金化工艺制备的金属合金材料有很多种，有些金属合金材料的机械合金化制备工艺可以作为材料专业的教学实验，可以为学生演示如何利用机械合金化工艺制备高性能金属合金材料。例如采用机械合金化工艺制备Fe-Al金属间化合物粉末材料。采用机械合金化工艺可将固溶、沉淀和弥散三种强化方式结合与一体，制备一系列具有优异性能的高温合金。对Fc-Al合金的机械球磨或Fe-Al元素混合粉末的机械合金化已开展了一定的研究。Fe，Al纯元素混合粉末在球磨过程中，粉末受到强烈的碰撞、挤压，冷焊和破碎的相互作用使粉末细化，并在一定阶段形成金属合金。经过机械合金化工艺后就得到了粉末粒度极细的Fe-Al金属间化合物粉末。同时还可以采用机械合金化技术制备Ni-Al合金粉末、Ti-Al合金粉末等。

通过机械合金化工艺可以制备多种新型的金属合金粉末，而且成本较低，实验过程简单，可以作为本科生的实验教学课程内容。例如可以开设纳米材料的制备工艺的实验课程，使本科学生通过机械合金化工艺制备多种具有纳米结构的金属合金粉末，并对所制备的金属合金粉末进行性能表征，使学生通过实验课程认识和了解纳米材料的整个制备工艺以及表征方法。还有使学生通过机械合金化工艺制备先进的金属功能材料，如贮氢材料、纳米材料、铁磁性材料等，通过制备工艺结合性能表征使得学生对新型功能材料有了一定的认识和了解。

通过实验教学使学生认识和了解到机械合金化技术在材料科学与工程中的研究发展与应用，使学生加深课程教学知识内容的认识和掌握，使学生在课程学习的过程中既增加课本知识又锻炼了实践能力。所以在材料专业的实验教学中应该增加一些材料制备技术的教学实验，例如使学生利用机械合金化工艺球磨得到新型金属合金粉末材料，并研究机械合金化工艺球磨过程对金属合金粉末的物相组成和显微结构的变化，使学生通过实验课程对材料的制备和检测方法有了较深的认识，从而为材料科学与工程专业课程的学习打下了坚实的基础。

三、机械合金化技术在材料科学中的发展趋势与应用

机械合金化技术由于制备工艺简单，成本较低，材料合成温度较低，所以被广泛地应用到材料的合成与制备中。利用机械合金化技术可以开发新型的金属合金材料以及复合材料等。采用机械合金化技术可以开发出很多种类型的金属合金粉末，也可以开发金属基复合材料等，而且现在有越来越多的研究者从事机械合金化工艺制备金属合金材料和金属基复合材料以及功能材料的研究和开发，所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。机械合金化技术在材料科学与工程教学与实践中也得到广泛的推广和应用，已经成为材料科学与工程专业实践教学课程必须进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学专业的教学实践中增加机械合金化技术的实验课程，使得学生通过课程学习和实践学习来加深材料科学与工程专业课程知识和内容的认识和掌握。

综上所述，本文首先介绍机械合金化技术的概念和技术原理，讲述机械合金化技术在材料科学与工程中的应用，并结合材料科学与工程专业课程教学研究和探讨了机械合金化技术在材料科学与工程专业的教学实践中的研究和应用。采用机械合金化技术可以制备多种材料，这为材料科学与工程专业实验课程的教学实践提供了丰富的教学内容，可以在材料科学与工程专业的实验课程中开设一些关于机械合金化工艺制备新型金属合金材料的实验课程。

参考文献

[1]李青虹，晋芳伟，机械专业实验课程教学改革的研究[J].机电技术，2011（1）：149—151

[2]刘宏达，马忠丽.高校实验课程教学质量评价体系的构建[J].中国现代教育装备，2009（3）：60-63

[3]罗乐，张春早，黄英等.加强实验课程教学质量管理的探索[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2005，19（1）：16-18

[4]谢秀红，贾天钰.大学实验课程教学改革新探[J].航海教育研究，2007（2）：74-76

第7篇：功能材料专业范文

对新材料的政策倾斜并非我国特有。近年来各国竞相发展新材料占领制高点，多个国家制定了推动本国、本地区的新材料技术和产业发展计划，在资金上给予大力支持。

资料显示，世界材料产业的产值以每年约30%的速度增长，微电子、光电子、新能源等是研究最活跃、发展最快、应用前景最为投资者所看好的新材料领域。

目前，在我国产业结构升级、促进战略性新兴产业发展和国防军工飞跃的背景下，各行业对新材料的突破和应用致使我国对新材料有着旺盛且急切的需求，国家对发展新材料的扶持政策加码是必然选择。

未来，新材料产业或将被定性为“国民经济的先导产业”，国家也将在经费投入、规划制定、产业政策和成果转化等方面给予支持，新材料投资也必将迎来新的机遇。

在此背景下，我们特别选出新材料领域近年来最热门的特种金属功能材料，对其发展现状和未来趋势进行研究，以飨读者。

新兴产业的必备材料

特种金属功能材料是指具有独特的声、光、电、热、磁等性能的金属材料。《新材料产业“十二五”发展规划》将我国新材料分成6大领域，其种金属功能材料就是新材料产业体系的重要组成部分。

近年来被各国争相发展的新能源汽车、风力发电机、LED照明、核电等领域的生产或者使用过程中，特种金属材料也被屡屡提及。从用途上看，特种金属功能新材料可以被广泛应用于机械装备、汽车、航空航天、海洋工程、家电、船舶、电子、化工、医学等多个领域，其发展水平直接影响整个国家经济的发展。

不仅如此，特种金属功能新材料也是军用飞机、坦克、军用电子等众多军工产品生产所需的关键材料，与国家安全密不可分。因此，无论是从国民经济的发展方面还是国家安全的保障方面考虑，特种金属功能材料的发展都具有重要的战略意义。

根据《新材料产业“十二五”发展规划》，特种金属功能新材料又被细分为稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料及其他功能合金材料四大类。

先说特种金属功能新材料的第一大类――稀土功能材料。稀土功能材料包括磁性材料、发光材料、催化材料、储氢材料等。基于稀土资源的优势地位，我国稀土功能材料发展迅速，稀土永磁材料、发光材料、储氢材料、抛光材料等均占世界产量的70%以上。

其中，稀土磁体材料产量增长最为迅速，2012年我国稀土永磁材料产量达8.96万吨，较2008年增长81.7%。稀土发光材料目前已形成节能灯用稀土发光材料、显示器用稀土发光材料和特种光源用稀土发光材料三大主流产品，随着全球节能照明和消费电子的快速发展，发光材料新技术、新产品不断涌现。

稀土催化材料则随着汽车尾气排放标准的不断提升，尾气净化器产量不断增长而快速增长。2012年用于尾气净化器的稀土催化材料比2008年增长了62.6%。

此外，由于中国储氢合金生产技术尚未成熟，稀土储氢材料的发展相对缓慢，近年来产量并未有明显增长，反而在稀土价格上涨后呈现明显的下滑。

总体来看，尽管近几年我国稀土功能材料取得了较大发展，但产品质量相对低下，技术水平仍待提高。如稀土磁体材料领域，我国高性能稀土磁体材料全球市场份额不足10%；高端荧光粉领域，中国白光LED荧光粉占全球比重不足10%，CCFL荧光粉仅有小批量生产，PDP荧光粉市场尚属空白。

特种金属功能材料的第二大类是稀有金属功能材料，它主要包括钨钼材料、钽铌材料、稀贵金属材料及核级稀有金属材料。

其中，近年来发展最快的是钨钼材料，但与世界先进水平相比，我国钨钼加工产业还存在着相当大的差距，大部分企业装备仍较为粗糙、落后。

钽铌材料也是近年发展较快的稀有金属功能材料。我国已具备了钽金属及合金制品、铌金属及合金制品的生产能力，并成为钽铌材料生产大国，拥有宁夏东方钽业股份有限公司、九江有色金属冶炼有限公司、肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司等世界著名企业。2012年，我国电容器用钽粉占世界总产量的比重为25%，电容器用钽丝产量占世界总产量60%以上。但总体来看，目前我国钽铌冶炼加工企业工业产品高端品种偏少、技术含量不高，与国际先进水平相比，企业规模、生产技术以及科技研发水平均存在一定差距。

加快推进核级稀有金属材料国产化是当前的主要任务。锆合金是重要的核电机组堆芯结构材料，但我国现役核电机组堆芯结构使用的绝大部分锆合金材料仍然需要进口。同样，核工业中银铟镉材料受限于我国熔炼、热处理、精整和成型技术和设备制约，目前也大多采用进口。

特种金属功能新材料的第三大类是半导体材料，它主要包括半导体硅材料、新型半导体材料及薄膜光伏材料。

近几年我国硅材料产业发展迅速，但半导体硅材料发展十分缓慢。2009-2012年我国半导体用多晶硅的产量年均增速不足10%。虽然目前我国半导体硅材料拥有一定的生产能力，但仍与国际先进水平存在较大差距。如我国半导体硅材料只能满足国内对4-6英寸硅外延片和4-6英寸重掺硅外延衬底片的需求，满足国内企业对高阻抛光硅片的部分需求，但国内所需的8英寸及12英寸硅抛光片仍有大部分需要进口。

虽然我国十分重视新型半导体材料产业发展，但由于我国研发基础较为薄弱，具有自主知识产权的创新成果较少，产业发展缓慢。我国已经具备了蓝宝石、砷化镓等新型半导体材料的生产能力，但大多数企业自主研发能力较差，低端产品较多，产品的性能指标与国外存在较大差距。目前，国内所需的高端新型半导体材料仍需进口。

除上述三类外的高性能靶材、先进储能材料、新型铜合金、硬质合金材料等都被划分为特种金属功能新材料的第四大类――其他功能合金材料，在产业发展方面也存在迫切需求。

存在的问题

近几年我国特种金属功能新材料的发展取得了一定成绩，如稀土永磁材料生产规模不断增大，硬质合金产业空间布局不断优化，难冶钨资源深度开发应用关键技术获得突破，科力远、中科三环等骨干企业迅速成长。但是，我国特种金属功能材料发展与国外先进发达国家相比还存在较大差距，产业发展也存在一些问题。主要表现在：

第一，部分关键材料依赖进口。

有些材料仍然停留在实验室技术研发阶段，国内尚未实现产业化，完全依赖进口，如超高纯度金属的溅射靶材、高纯度多晶硅等；而有些则是国内拥有生产能力，但产量、性能和质量不能满足要求，如平板显示器所需要的基板玻璃、液晶材料、光学元件等关键材料大部分仍依赖进口。

第二，自主创新能力不强。

长期以来，以跟踪模仿为主、自主创新能力薄弱成为制约当前新材料发展的重要问题。以“硅材料提纯-硅晶片生产-电池片生产-组件封装”的光伏产业链为例，其产业链上游的高纯度硅料生产技术含量高，附加值高，但由于我国多晶硅提纯技术缺失，我国光伏企业的主要业务集中于低附加值的“电池片生产”和“组件封装”，我国光伏产业处于有规模无技术的局面。

第三 ，研发投入不足是制约我国新材料产业发展的现实问题，主要表现在三个方面：一是研发人才的投入不足。新材料产业缺乏高层次的工程技术人员和管理人才，尤其是缺乏创新型领军人物以及复合型、外向型人才。而且，吸引高层次人才的机制环境仍需改善。

二是研发资金投入不足。以我国硬质合金领域为例，其技术研发费用占销售收入的比重不足3%，比高新技术型企业5%的比例低两个百分点。

三是技术创新所用的试验设备、仪器等物品特别是专用设备的投入力度仍待加强，如高温测试仪、超声检测仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜等专用设备价格昂贵，投入严重不足。

第四，产学研用体系仍待完善。虽然目前我国政府积极组织搭建服务平台，推动产学研用紧密结合，也取得了一些成绩，但产学研用严重脱节的问题并没有实质性改变，特别是特种功能金属新材料涉及范围广泛，更需要产学研用密切结合，才能促进其快速发展。

第五，特种金属功能新材料平台建设有待加强。我国已经建成一批特种功能金属材料国家和省部级重点实验室、工程技术中心等研发平台，建立了一批创新和创业服务平台，但公共服务平台仍需进一步完善。如研发平台所需的研发设备、人员队伍等配套能力仍待加强；创新服务平台的数量还远远不能满足需要；公共服务平台的服务能力有待进一步提高；部级的共性技术研发平台和信息共享平台缺乏等。

针对上述情况，我们对我国特种功能金属新材料行业的发展提出如下建议。

第一，未来还应加强特种金属功能新材料的重大科研攻关，提高我国特种金属功能新材料的自身保障能力。对于完全进口的特种功能金属新材料品种，设立重大攻关项目，对关键新材料的生产技术、工艺设备等制约瓶颈进行科研攻关；致力于高品质、高性能产品的研发和技术改进，并积极推进产业规模化发展。

第二，夯实创新基础，提升自主创新水平。打造一批产业人才高地，形成一批国内一流的创新团队；积极落实国家鼓励企业自主创新的财税优惠政策，创造良好的创新环境。

第8篇：功能材料专业范文

国内许多材料专业是在之前的铸、锻、焊、热处理等专业基础上建立起来的，国家振兴东北老工业基地的政策，使得以金属材料为主体的专业仍然担负着人才培养的重要任务。我校金属材料工程专业在设立之初，立足专业教师优势科研方向及社会经济发展，结合国家重大战略需求，设置了先进材料和无损检测专业方向模块，学生既能掌握深厚的金属材料工程专业基础知识，同时又能在新材料研发及金属材料缺陷、损伤评价等方面得到训练。2011年，为了配合国家战略性新兴产业需要，以先进材料专业方向为基础筹建的功能材料专业，获得教育部第七批高等学校特色专业建设点的支持，成为国家战略性新兴产业相关建设专业之一。在我校2012年的培养计划中，顺应国家“高等学校创新能力提升计划”中提出的“提升人才、学科、科研三位一体的创新能力，构建面向行业产业以及区域发展重大需求”以及国家“十二五”科技规划中“科技与经济紧密结合，将促进科技成果转化为现实生产力作为主攻方向”的战略需求，结合本专业教师近年来承担国家重点基础研究发展计划(973计划)、863计划等科技项目的实际发展，设立了金属材料工程与技术专业方向，培养在材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备与成型、金属材料工程质量管理以及材料检测与表征等领域的高素质人才。材料专业的课程设置有基础课、专业基础课和专业课。专业基础课程包括材料科学基础、固态相变原理及应用、材料成型原理、金属材料学、近代材料分析技术、材料力学性能、材料物理性能等。在专业课程中，设置了材料表面工程技术、工程安全及质量管理、腐蚀及防护、热处理工艺及设备、失效分析等。其中，新设的工程安全及质量管理课程，旨在加强学生在标准规范及产品质量管理方面的知识积累，提高学生的国际竞争意识。在选修课中，有目的地新增材料工程的节能环保课程，引导学生关注专业技术的发展，同时补充有关知识，开阔学生视野，使其具备技术伦理学知识，能够认识技术发展可能带来的社会问题，并加以判断和自我约束。由于金属材料工程是一个与工程实际有着紧密联系、实践性很强的专业，因此专业基础课程和专业课程中的实验教学是整个教学体系的重要组成部分。实验教学可以增强学生对所学知识的感性认识，并培养学生分析实际问题的能力，对于强化工程素质、启迪创新思维和创造能力有重要作用。金属材料工程专业的实验课注重学生对材料基本结构、工艺、性能及其相互间关系的认识，并培养学生通过实验环节完成上述分析的能力。实验课程的设置及实验内容，对学生专业知识的掌握、能力的培养等具有重要作用。

2面向专业方向课程群的综合实验平台与模块化实验教学体系

在专业基础课的实验设置上，每门专业基础课均设置了独立的实验课，即材料科学基础实验、固态相变原理实验、材料分析方法实验、材料成形原理实验、金属材料学实验、材料物理/力学性能实验等，进一步系统整合专业基础课程体系的实验教学内容，优化实验项目，合理配置实验装置和设备，主要目的是培养学生的基本实验技能，配合理论教学深入理解材料科学与工程的知识体系。在专业课程的实验设置上，基于专业整体学时有限的实际情况，分别在两个学期设置了金属材料工程与技术综合实验I和金属材料工程与技术综合实验II，通过系统规划、整合各课程的实验环节，使之与专业方向课程群的理论教学相辅相成，培养学生专业实验实践能力，并能够在工程问题的解决和工程思想的培养上得到进展。

专业基础课和专业课实验的设置按照演示性、验证性、综合性和设计性实验层次系统布局，渐次推进。其中演示性、验证性实验在课程学习的早期进行。重点对各类材料基础课程中的重要定理、现象、过程进行实践上的验证和事实的说明，从而使学生对该部分内容加深理解，增强记忆，牢固掌握基本理论知识。综合性实验以综合应用性实验为主体，重点是专业基础课程、专业课程所涉及的综合性、系统性、实践应用性、专业性较强及知识面较宽的工作原理、工艺过程、系统分析与设计等教学内容的实验。综合性实验使学生在综合应用、实践操作、分析问题、解决问题等基本技能方面得到训练和提高。设计创新性实验以学生设计、创新为主体。学生利用学过的理论及专业知识，通过科学的命题、选题，开设、开发创新性实验，旨在调动学生的创新积极性，启发学生的创新思维，增强创新能力培养。为完成实验课程教学内容，达到实验教学目的，有效利用实验资源，我们为实验人员及学生提供灵活的选择，在专业基础课和专业课系列实验的大框架下，设置六个二级平台：(1)样品制备平台；(2)显微组织观察及表征实验平台；(3)相变测试及分析实验平台；(4)性能测试及表征实验平台；(5)金属材料工程与技术综合实验平台；(6)无损检测综合实验平台。在各二级平台中建设模块化的实验单元，为各类实验提供平台。例如：在样品制备平台二级平台下设置块材样品制备技术、薄膜样品制备技术、电镜样品制备技术、性能样品制备技术等实验模块；在显微组织观察及表征实验平台二级平台下设置金相显微镜的构造、成像原理与使用方法，金相组织的观察与分析方法，物相定性、定量分析方法，材料成分分析、表征方法，晶粒尺寸测定及评定方法，铁碳平衡组织观察，钢的非平衡组织观察，铸造组织及缺陷的观察，有色金属及合金的组织观察等模块。学生可以结合课程学习的内容、实验的要求，选择各模块开展实验。建立演示性、验证性、综合性和设计性实验层次合理、功能基本齐全、规模适当的教学实验体系。

3结束语

第9篇：功能材料专业范文

材料工程(专业代码085204)：接收专业型硕士研究生

化学(专业代码：070300)：物理化学、无机化学方向接收学术型硕士研究生

二、研究方向

1、能源环保功能晶态材料

本方向以面向能源环保领域的晶态材料为研究对象，以宏观性质(光、电、能源气体存储、太阳燃料(产氢、温室气体转化)光催化材料、光电转化和污染物去除)与微观结构、形貌之间的内在关系为主线，开展研究工作，为晶态材料功能导向的结构设计、可控制备和性能调控提供新理论、新方法与新材料体系，重点实现其在新能源利用、环境治理、能源存储和转化等领域的应用。

目前主要研究方向有：

1、孔性晶态材料：储氢、捕获温室气体、污染物去除、气敏、绿色催化;

发光晶态材料：荧光、化学传感器、光电转化;

新型高效催化材料：太阳燃料(分解水、CO2转化)光催化、电催化等。

联系人：赵君

联系方式：13507206810，[email protected]

2、动力与储能电池材料

本方向长期致力于锂离子电池等储能电池新型电极材料结构设计、合成和电化学性能研究。以宜昌地区丰富的磷矿、石墨矿及铁矿等矿产资源为原料，积极开展高附加值锂离子电池正/负极材料和超级电容器用复合材料方面的基础和应用研究。现有博士生导师2人，硕士生导师4人，在读研究生13人，已毕业研究生均在国内著名能源材料企业或研究机构(如上海杉杉科技、东莞新能源、深圳贝特瑞、亿纬锂能等)从事研发工作。本方向在研国家自然科学基金5项，其它省部级及企业横向课题6项。研究成果在国际权威刊物上发表SCI论文90余篇，获得授权发明专利6项，并被评为湖北高校十大科技成果转化项目提名奖。

联系人：杨学林

联系方式：13972604202，[email protected]

网页：newenergy.ctgu.edu.cn

3、能量转换材料与器件

本方向长期致力于能量转换材料与器件的研究，结合国家新材料产业发展规划以及宜昌市无机功能材料聚集中心的发展目标，以揭示材料设计、合成、制备及器件组装与性能的依存关系为主线，探索提升材料及器件性能的新工艺和新途径。本方向主要围绕Si基及C/Si基薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和超级电容器材料的设计、可控合成、器件表面界面调控及性能优化开展系统研究工作。

联系人：孙盼盼

联系方式：13618682465

4、光伏材料与器件

光伏材料与器件团队所在的太阳能研究所实验室主要致力于各类太阳能电池的研发、超级电容器的制备及光伏发电电力系统相关问题的研究。现有博士生导师1人，硕士生导师4人，在读研究生14人。本方向主持有国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅青年基金、湖北省科技厅中小型企业创新基金以及与企业合作横向项目十余项。实验室拥有从材料制备、电池组装到性能分析的整套设备，有研究光伏发电及电力变换想问题的分布式发电系统及基于新能源微电网研究的2011省级协同创新科研平台。相关研究成果曾获湖北省自然科学奖二等奖、三等奖各1项，获国家发明专利12项。

联系人：谭新玉，肖婷

联系方式：15872592999，18986817550，[email protected]

5、金属陶瓷材料

金属基/陶瓷基复合材料是我校较早开展的研究领域之一，主要研究方向：金属基复合材料、陶瓷基复合材料、金属材料。基础研究以材料热力学、动力学为理论基础，结合现代材料制备技术，研究材料成分、组织、性能之间关系;工程应用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽车超高强度用钢、高温合金和新型建筑材料。实验室拥有较为完善的材料制备、测试和表征设备。近年来形成了以博士为主体的研究队伍，现有导师7名，其中教授4人，在读研究生21名。研究工作先后得到国家自然科学基金委、省部级部门和企业的资助，承担纵、横向项目30余项，三大检索论文150余篇，授权国家发明专利9项，部分科研成果已转化为工业应用。研究成果获得湖北省科技进步三等奖3项，市科技进步一等奖2项。

联系人：丰平，戴雷

联系方式：13997700627，13197326390