“材料学”学科历史追溯至1952年中南大学建校之初的金相热处理教研组;1954 年9月正式设立为“金属学及有色金属及其合金热处理”专业,并开始招生第一届本科生;1980更名为“金属材料及热处理专业”,并于1997年调整为“材料学”学科。

“材料学”学科是我国首批获得硕士、博士学位授予权的学科。1960年开始培养研究生,1978年获得国家首批硕士学位授予权,1981年经国务院批准为首批博士学位授予学科。1992年获准设立博士后科研流动站,1998年经教育部批准设立“长江学者”特聘教授岗位,2001年被评为国家重点学科。

本学科现有教师31人,其中中国科学院院士1人(全国教书育人楷模金展鹏院士)、博士生导师14人,教授17人,副教授11人,讲师3人。近五年,本学科承担国家973项目2项,863项目4项,自然科学基金项目20多项,总装预研、军工配套等国防科研项目20余项,年均科研经费及学科建设经费超过1000万元;在Acta Materialia、Scripta Materialia、Corrosion Science、Material Science and Engineering、Journal of American Ceramic Society、Journal of Alloys and compounds等刊物发表高水平论文200余篇,其中SCI收录180余篇,EI收录190余篇;获国家科技进步二等奖1项,中国有色金属协会科技进步一等奖2项,在国内外材料学领域产生了重大影响。

材料学系在“十一五“、”十二五“期间,累计为国家培养了高质量本科生近1000人,硕士研究生600余人,博士和博士后100余人,培养质量得到了各级部门的认可和表彰。与国际著名大学开展了联合办学,培养国际化的材料专业人才,如2005年开始与澳大利亚莫纳西大学联合办学,招收2+2形式的中-澳国际班,办学模式得到了广泛好评。同时,本学科有两门专业课程《材料科学基础》及《金属材料热处理》被评为国家级精品课程。材料科学与工程博士后流动站获得国家优秀博士后流动站称号。

“材料学”学科形成了鲜明的学科特色,即:重点进行材料相图及计算材料学的科学研究及有色金属结构材料的设计与开发,拓展新型功能材料的研究方向,开展相应工程应用研究,解决国民经济发展和国防建设中的重大科学和技术问题,在探索科学真理的实践中培养和造就高层次创新型人才。

本学科主要研究方向包括:

(1)材料相图及计算材料学

包括相图热力学计算、无机材料和金属材料的相图测定,先进金属/合金、氧化物、陶瓷等异种材料界面反应、界面组织模拟、计算预测与验证,材料成分、组织、性能的高通量计算、测试原理、方法与应用。该方向的研究具有很高的国际声誉。

(2)有色金属(微)合金化理论与新型有色轻合金结构材料开发

该方向是本学科的主要优势研究方向;主要进行铝合金的合金化理论、微合金化理论、微观组织精细调控研究,在此基础上已成功开发了一系列航空航天用高强高韧铝锂合金、海洋用耐蚀5′′′系铝合金、耐损伤铝合金及铝锂合金、新型耐热铝合金、新型高性能7′′′系铝合金以及阻尼铝合金。同时在积极开展镁合金和钛合金的合金化设计与开发。

(3)新型玻璃与陶瓷材料开发

包括非晶态物质本质与玻璃形成学理论研究,光功能玻璃(如激光玻璃等)、电磁功能玻璃(如电子封装玻璃等)等一系列功能玻璃材料的开发,稀土掺杂高结晶度透明微晶玻璃、封接用微晶玻璃、零膨胀系数微晶玻璃、可机械加工微晶玻璃等微晶玻璃材料的开发,结构陶瓷(如氧化物陶瓷)、工具陶瓷(如硬质合金等)、功能陶瓷(如电子功能陶瓷等)及新型氧化物光电功能材料的开发。

(4) 表面科学研究及功能薄膜与涂层材料开发

包括二维晶体生长理论研究,化学与物理气相沉积及技术、电镀、氧化等现代表面改性技术的开发与应用,其中以CVD金刚石薄膜和以氧化物涂层为主要研究方向。在金刚石薄膜方面,从金刚石超耐磨薄膜制备逐渐向PVD/CVD镀膜设备、CVD金刚石热沉材料、冷场电子发射用金刚石膜、电真空微器件、BDD生物传感器等方向拓展。在涂层材料方面,着重进行高温抗氧化耐冲刷硅化物涂层、氧化物涂层及金属陶瓷陶瓷涂层的设计与开发,开发的相关涂层材料已应用于航天结构件。

(5)特殊材料开发

其中以喷射共沉积技术制备电子封装用高硅铝合金为重点,开发的电子封装用高硅铝具有致密、低膨胀等特点,已用于国防新一代装备。同时镁合金生物材料的开发是一个新的亮点。其它开发材料还包括铝合金及镁合金阳极材料、多孔材料及耐磨材料等。

 

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周宏明副教授(教学副系主任),电话:13974866359, E-mail: zhouhongming@csu.edu.cn 

余琨教授(科研副系主任),电话:13975808242, E-mail: yukun2010@csu.edu.cn 


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