高分子材料研究方向范文篇1

关键词：材料类“学科-专业”一体化学科交叉创新能力

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0121-03

学科是依据一定的教学理论组织起来的科学基础知识的体系，即根据学问的性质而界定的知识集合；而专业是指高等学校根据社会分工需要而划分的学业门类，同时，专业是课程的一种组织形式，即“专门从事某一行业的社会实践活动所需要的知识集合”。学科与专业建设是高等学校建设的两个最主要方面。学科建设为专业建设提供支撑，专业建设为学科建设提供动力，两者在本质上相互作用、相互依赖[1-3]。因此，探索“学科-专业”一体化建设具有重要意义。

在我国，以学科发展支持本科专业的研究和实践起步较晚。20世纪末期，国家启动了以学科建设为核心的“211工程”和“985工程”建设。此后，为适应经济与社会发展对创新人才的需求，高校开始注重教学与科研并重，“学科-专业”一体化建设的理念开始兴起并逐渐施行。专业建设方面，近年来国家也加大了对本科教育改革的力度，实施高等学校教育教学质量工程，启动了学科专业质量评估、部级精品课程、本科教学工作水平评估等工作。在此背景下，全国高等学校对在以学科建设促进专业建设方面进行了一系列的理论研究和实践探索。谭荣波[4]对“学科”与“专业”的关系进行了辨析；郭必裕[5]对“学科”与“专业”建设两张皮的问题进行了研究；杜卫等人[6]对新建地方院校学科专业一体化建设进行了初步研究；曾冬梅等人[7]提出高校“学科-专业”一体化建设的学术组织系统建设的设想；陈琳等人[2]提出了基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究。

材料学科[8]是一个科技含量高、学科范围广、技术密集、应用性强的实践学科，主要研究材料制备工艺、结构、性质及服役行为。随着科技发展，材料学科已呈现相互交叉综合发展趋势。在深化材料学科交叉和探索“学科-专业”一体化建设方面，杜庆洋等人[9]研究了适应创新人才培养的材料学科教学科研一体化实验平台建设；武昭妤[8]对材料学科应用型人才培养方案与进阶式培养模式结合实践探索。

综合分析上述研究现状可知，在“学科―专业”一体化建设方面主要存在如下问题。

（1）“学科-专业”一体化建设的系统构成、动力机制和实践评价机制研究尚不完善。目前对学科建设和专业建设的研究主要着眼于学科建设或专业建设的管理方面，缺少对学科建设与专业建设协调的系统构成、动力机制、实践评价机制等研究；“学科-专业”一体化建设研究还处于初级阶段，缺乏对具体学科与专业一体化建设的实证分析，难以形成能有效指导学科专业一体化建设的理论，从而影响到学科建设与专业建设的融合发展。

（2）材料“学科-专业”存在“两张皮”现象，不利于深化材料学科交叉。目前材料类专业实践教学过程中，学科建设和专业建设子系统常常被割裂开，而且由于观念、制度和政策等原因，高校和教师经常过分重视学科而忽视专业建设，致使两者失衡从而产生“两张皮”现象[2]，难以将学科建设成果转化为优势教学资源以提高专业教学水平，不易发挥学科与专业之间的协同效应。

因此，研究材料“学科-专业”一体化建设的系统构成及内在关系，构建学科与专业协同演化模式，加强实践，将会促进二者的协同发展。

1材料类“学科-专业”一体化建设模式设计

长安大学材料科学与工程学院（以下简称学院）拥有材料科学与工程等4个本科专业、2个专业方向和“交通铺面材料教育部工程研究中心”等学科发展平台，急需深化材料学科交叉，以更好促进学科和专业建设。为了强化本科教学地位、优化本科教学模式、促进教学与科研相互融合、培养有创新和实践能力的高素质本科人才、提升专业办学水平和竞争力，以长安大学材料科学与工程学院为例，提出材料类“学科-专业”一体化建设模式及设计方案。

1.1合理设置教学、科研机构，加强学科与专业的相互支撑

结合长安大学现有材料学科和专业，紧扣学科交叉，合理设置与管理教学、科研机构，加强学科研究与专业建设的相互支撑，提出适合长安大学的材料“学科-专业”一体化建设模式。

1.2平衡教学、科研资源，统筹资源平台有效支持一体化建设

平衡教学资源和科研资源，协调教学团队与科研团队，成立实验中心，让科研资源为本科教学服务，探求资源平台为“学科-专业”一体化建设提供支持的有效途径。

1.3加强制度管理与政策保障，完善一体化建设的评价机制

构建合理的领导组织体系和良好的政策平台，形成开放的管理模式，促进高水平师资队伍建设，实施教师管理绩效制，进一步凝练学科方向，形成良叉协调发展，实施人才培养模式改革，并将通过实施系别调整、成立研究所和设置实验教学中心等措施，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。

2材料类“学科-专业”一体化建设实践探索

以长安大学材料科学与工程学院为例，结合学院实际情况，进行了“学科-专业”一体化建设实践探索。

2.1调整系别，加强专业学科交叉

根据教育部本科专业名称设置，通过对国内知名材料学院的调研，结合本科专业名称和学院发展现状，紧扣学科交叉，经学院党政联席会讨论通过，学院于2016年1月对本科教学机构进行优化调整，将原来5个教学系调整为4个教学系，分别为材料科学与工程系（含道路材料工程和能源与电子材料两个专业方向）、材料成型及控制工程系、无机非金属材料工程系和高分子材料与工程系。系别调整前后变化情况如图1所示。调整后，每个教学系设置专业负责人1名，主要负责安排和管理该系的本科教学，实行学院领导班子联系各系制度，院领导负责联系一个系，明确相关责任和任务。

2.2成立研究所，以学科发展促进专业建设

为加强学科建设，提高学院科研水平，争取更多科研增量，结合学院研究发展方向和教师科研方向，学院于2016年1月成立“材料应用科学与技术研究所”等共9个研究所，每个研究所由5～15位教师组成，研究所成员可跨系组合，促进了研究方向和学科交叉。新成立的9研究所提现了学院的学科特色，同时有力地支撑了学院相应的二级学科点建设和发展，应满足了学院整体学科布局。每个研究所设置所长1名，负责研究所的建设、管理，组织研究所考核与分配；实行学院领导班子分管研究所制度和学科负责人制度，同时对应负责管理建设材料学位点的相应二级学科。

2.3设置实验中心，探索“学科-专业”一体化建设

结合学院教学场所和设备分散的特点，根据学院实验教学的需求，于2016年4月建设成立了实验中心。该中心由无机非金属材料实验室、材料分析测试实验室等共计7个实验室组成，主要承担本科生实验教学，兼顾学院科学研究需要。实验中心人员由学院实验室编制教师组成，该类教师不参加研究所设置，实验中心教师单独考核。设置实验中心主任1名、副主任2名，负责实验中心的运行和管理；学院所有实验设备归口到实验中心管理，实验教学所需设备由实验中心统一安排，全面实行网上预约制度。

通过设置实验中心，实现了教学资源和科研资源的平衡、教学团队与科研团队的协调，让全院资源统一化管理、让科研资源为本科教学服务，提高了学院平台资源的利用率和开放度，初步实现了“学科-专业”一体化建设。

2.4加强“学科一专业”一体化建设的制度管理与政策保障

结合学校综合改革方案和人事绩效改革，根据学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设与改革，按照教学、科研、实验室和行政分别制定相应的管理制度。同时，为满足学校绩效考核的要求，争取更多绩效增量，增强教师的团队意识和忧患意识，业绩考核将实行对团队进行考核模式；业绩考核将分解到研究所、实验中心和学院行政，分别进行考核，实行多劳多得。学院正在制定相关绩效考核政策进行保障。

2.5其它实践探索

根据学院实际情况，结合材料类“学科-专业”一体化建设需要，还从如下几方面进行了实践探索。

（1）结合长安大学现有材料学科特点，加强学科子系统建设，如学术梯队、带头人、研究基地、学位点、学科管理制度等。

（2）结合已有成果，加强专业子系统建设，如：师资队伍、人才培养目标、实验室与实习基地、教材、教学手段与方法，教学管理制度等。

（3）结合材料类大类招生政策、教师评价模式、学科与专业评估指标，制定2016大类招生本科培养方案，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。

（4）通过打通学科交叉壁垒，继续推行“班导师制”“学术导师制”“拔尖创新人才培养制度”等多种创新型人才培养模式改革。

3结语

以长安大学材料科学与工程学院为例，围绕该院学科和专业交叉，通过一体化建设顶层设计和学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设实践探索，对材料类“学科-专业”一体化建设进行了研究与实践。此外还根据学院实际情况和一体化建设需要，加强了学科子系统建设、专业子系统建设、大类招生本科培养方案制定、相关管理制度及绩效考核政策制定等。通过多方面改革，继续稳步推进材料类创新型人才培养模式改革，以期在“大众创业、万众创新”国家战略指引下，加强大学生创新能力培养，提高大学生创新能力。学院相关“学科-专业”一体化建设正在实践与探索之中，对该院材料类创新型人才培养的促进作用已初步显现，对其它高校材料类“学科-专业”一体化建设也具有参考价值。

参考文献

[1]唐纪良.“学科-专业”一体化建设：动因与路径――“学科-专业”一体化建设研究之二[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008，30（3）：125-129.

[2]陈琳，龚秀敏.基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究[J].郑州师范教育，2013，2（3）：22-26.

[3]赵金锋，王红岩，何艳华.应用型本科院校学科专业一体化建设的基本策略[J].职业技术教育，2012，33（35）：17-19.

[4]谭荣波.高校“学科专业”的辨析[J].湛江师范学院学报：哲学社会科学版，2007（5）：140-142.

[5]郭必裕.对“学科”与“专业”建设两张皮问题的对策研究[J].高等工程教育研究，2004（3）：23-26.

[6]杜卫，陈恒.新建地方院校走学科专业一体化建设之路[J].中国高等教育，2010（11）：39-41.

[7]曾冬梅，唐纪良，武波.学术组织创新：高校“学科-专业”一体化建设的基础――“学科-专业”一体化建设研究之一[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008（4）：150-153.

高分子材料研究方向范文1篇2

一、21世纪物理学的几个活跃领域

蒸蒸日上的凝聚态物理学

自从80年代中期发现了所谓高临界温度超导体以来,世界上对这种应用潜力很大的新材料的研究热情和乐观情绪此起彼伏,时断时续。这种新材料能在液氮温区下传导电流而没有阻抗。高临界温度超导材料的研究仍是今后凝聚态物理学中活跃的领域之一。目前,许多国家的科学工作者仍在争分夺秒,继续进行竞争,向更高温区,甚至室温温区超导材料的研究和应用努力。可以预计,这个势头今后也不会减弱,此外,高临界温度的超导材料的机械性能、韧性强度和加工成材工艺也需进一步提高和解决。科学家们预测,21世纪初,这些技术问题可以得到解决并将有广泛的应用前景,有可能会引起一场新的工业革命。超导电机、超导磁悬浮列车、超导船、超导计算机等将会面向市场,届时,世界超导材料市场可望达到2000亿美元。

由不同材料的薄膜交替组成的超晶格材料可望成为新一代的微电子、光电子材料。超晶格材料诞生于20世纪70年代末,在短短不到30年的时间内,已逐步揭示出其微观机制和物理图像。目前已利用半导体超晶格材料研制成许多新器件,它可以在原子尺度上对半导体的组分掺杂进行人工“设计”,从而可以研究一般半导体中根本不存在的物理现象,并将固态电子器件的应用推向一个新阶段。但目前对于其他类型的超晶格材料的制备尚需做进一步的努力。一些科学家预测,下一代的电子器件可能会被微结构器件替代,从而可能会带来一场电子工业的革命。微结构物理的研究还有许多新的物理现象有待于揭示。21世纪可能会硕果累累,它的前景不可低估。

近年来,两种与磁阻有关的引起人们强烈兴趣的现象就是所谓的巨磁阻和超巨磁阻现象。一般磁阻是物质的电阻率在磁场中会发生轻微的变化,而巨磁和超巨磁可以是几倍或数千倍的变化。超巨磁现象中令人吃惊的是,在很强的磁场中某些绝缘体会突变为导体,这种原因尚不清楚,就像高临界温度超导材料超导性的原因难以捉摸一样。目前,巨磁和超巨磁实现应用的主要障碍是强磁场和低温的要求,预计下世纪初在这方面会有很大的进展,并会有诱人的应用前景。

可以预计,新材料的发展是21世纪凝聚态物理学研究重要的发展方向之一。新材料的发展趋势是:复合化、功能特殊化、性能极限化和结构微观化。如,成分密度和功能不均匀的梯度材料;可随空间时间条件而变化的智能材料;变形速度快的压电材料以及精细陶瓷材料等都将成为下世纪重要的新材料。材料专家预计,21世纪新材料品种可能突破100万种。

等离子体物理与核聚变

海水中含有大量的氢和它的同位素氘和氚。氘既重氢,氧化氘就是重水,每一吨海水中含有140克重水。如果我们将地球海水中所有的氘核能都释放出来,那么它所产生的能量足以提供人类使用数百亿年。但氘和氚的原子核在高温下才能聚合起来释放能量,这个过程称为热核反应,也叫核聚变。

核聚变反应的温度大约需要几亿度,在这样高的温度上,氘氚混合燃料形成高温等离子体态,所以等离子体物理是核聚变反应的理论基矗1986年美国普林斯顿的核聚变研究取得了令人鼓舞的成绩,他们在TFTR实验装置上进行的超起动放电达到20千电子伏,远远超过了“点火”要求。1991年11月在英国卡拉姆的JET实验装置上首次成功地进行了氘氚等离子体聚变试验。在圆形圈内,2亿度的温度下,氘氚气体相遇爆炸成功,产生了200千瓦的能量,虽然只维持了1.3秒,但这为人类探索新能源——核聚变能的实现迈进了一大步。这是90年代核能研究最有突破性的工作。但目前核聚变反应距实际应用还有相当大的距离,技术上尚有许多难题需要解决,如怎样将等离子加热到如此高的温度?高温等离子体不能与盛装它的容器壁相接触,否则等离子体要降温,容器也会被烧环,这就是如何约束问题。21世纪初有可能在该领域的研究工作中有所突破。

纳米技术向我们走来

所谓纳米技术就是在10[-9]米(即十亿分之一米)水平上,研究应用原子和分子现象及其结构信息的技术。纳米技术的发展使人们有可能在原子分子量级上对物质进行加工,制造出各种东西,使人类开始进入一个可以在纳米尺度范围,人为设计、加工和制造新材料、新器件的时代。粗略的分,纳米技术可分为纳米物理、纳米化学、纳米生物、纳米电子、纳米材料、纳米机械和加工等几方面。

纳米材料具有常规材料所不具备的反常特性,如它的硬度、强度,韧性和导电性等都非常高,被誉为“21世纪最有前途的材料”。美国一研究机构认为:任何经营材料的企业,如果现在还不采取措施研究纳米材料的开发,今后势必会处于竞争的劣势。

纳米电子是纳米技术与电子学的交叉形成的一门新技术。它是以研究纳米级芯片、器件、超高密度信息存储为主要内容的一门新技术。例如,目前超高密度信息存储的最高存储密度为10[12]毕特/平方厘米,其信息储存量为常规光盘的10[6]倍。

纳米机械和加工,也称为分子机器,它可以不用部件制造几乎无任何缝隙的物体,它每秒能完成几十亿次操作,可以做人类想做的任何事情,可以制造出人类想得到的任何产品。目前采用分子机器加工已研制出世界上最小的(米粒大小)蒸汽机、微型汽车、微型发电机、微型马达、微型机器人和微型手术刀。微型机器人可进入血管清理血管壁上的沉积脂肪,杀死癌细胞,修复损坏的组织和基因。微型手术刀只有一根头发丝的百分之一大小,可以不用开胸破腹就能完成手术。21世纪的生物分子机器将会出现可放在人脑中的纳米计算机,实现人机对话,并且有自身复制的能力。人类还有可能制造出新的智能生命和实现物种再构。

“无限大”和“无限斜系统物理学

“无限大”和“无限斜系统物理学是当今物理学发展的一个非常活跃的领域。天体物理和宇宙物理学就属于“无限大”系统物理学的范畴,它从早期对太阳系的研究,逐步发展到银河系,直到对整个宇宙的研究。热大爆炸宇宙模型作为本世纪后半叶自然科学中四大成就之一是当之无愧的。利用该模型已经成功地解释宇宙观测的最新结果。如宇宙膨胀,宇宙年龄下限,宇宙物质的层次结构,宇宙在大尺度范围是各向同性等重要结果。可以说具有暴胀机制的热大爆炸宇宙模型已为现代宇宙学奠定了一定的基矗但是到目前为止,关于宇宙的起源问题仍没有得到解决,暴胀宇宙论也并非十全十美,事实上想一次就能得到一个十分完善的宇宙理论是很困难的,

这还有待于进一步的努力和探索。

“无限大”系统物理学还有两个比较重要的问题是“类星体”和“暗物质”。“类星体”是1961年发现的,一个类星体发出的光相当于几千个星云,而每个星云相当于1万亿个太阳所发出的光,所以对类星体的研究具有十分重大的意义。60年代末,科学家们发现一个编号为3C271的类星体,一天之内它的能量增加了一倍,到底是什么原因使它的能量增加如此迅速?有待于21世纪去解决。“暗物质”是一种具有引力,看不见,什么光也不发射的物质。宇宙中百分之九十以上的物质是所谓的“暗物质”,这种“暗物质”到底是什么?我们至今仍不清楚,也有待于下世纪去解决。

原子核物理和粒子物理学则属于“无限斜系统物理学的范畴,它从早期对原子和原子核的研究,逐步发展到对粒子的研究。粒子主要包括强子(中子、质子、超子、л介子、K介子等)、轻子(电子、μ子、τ轻子等)和媒介子(光子、胶子等)。强子是对参与强相互作用粒子的总称,其数量几乎占粒子种类的绝大部分;轻子是参与弱相互作用和电磁相互作用的,它们不参与强相互作用;而媒介子是传递相互作用的。目前,人们已经知道参与强相互作用的粒子都是由更小的粒子“夸克”组成的,但是至今不能把单个“夸克”分离出来,也没有观察到它们可以自由地存在。为什么“夸克”独立不出来呢?还有一个不能解释的问题是“非对称性”,目前我们已有的定理都是对称的,可是世界是非对称的,这是一个有待于解决的矛盾。寻找独立的夸克和电弱统一理论预言的、导致对称性自发破缺的H粒子、解释“对称”与“非对性”的矛盾,是21世纪粒子物理学研究的前沿课题之一。

从表面上看“无限大”系统物理学与“无限斜系统物理学似无必然的联系。其实不然,宇宙和天体物理学家利用广义相对论来描述引力和宇宙的“无限大”结构,即可观察的宇宙范围;而粒子物理学家则利用量子力学来处理一些“无限斜微观区域的现象。其实宇宙系统与原子系统在某些方面有着惊人的相似性。预计21世纪“无限大”系统物理学将会与“无限斜系统物理学结合得更加紧密,即宏观宇宙物理学和微观粒子物理学整体联系起来。热大爆炸宇宙模型就是这种结合的典范,实际上该模型是在粒子物理学中弱电统一理论的基础上建立起来的。可以预计,这种结合对科技发展和应用都会产生巨大的影响。

二、跨世纪科学技术的发展趋势

科学技术能否取得重大突破的关键取决于基础科学的发展。所以,首先必须重视基础科学的研究,不能忽视更不能简单地以当时基础科学成果是否有用来衡量其价值。相对论和量子力学建立时好像与其他学科和日常生活无关,直到20世纪中期相对论和量子力学在许多科学领域中引起深刻的变革才引起人们的足够重视。可以说,20世纪几乎所有的重大科技突破,像原子能、半导体、激光、计算机等,都是因为有了相对论和量子力学才得以实现。可以说,没有基础科学就没有科学技术、社会和人类的发展。

20世纪重大科技成果的成功经验证明,不同学科间的互相交叉、配合和渗透是产生新的发明与发现,解释新现象,取得科学突破的关键条件之一。例如,核物理与军事技术的交叉产生了原子弹;半导体物理与计算技术的交叉产生了计算机。可以预计,21世纪待人类掌握核聚变能的那一天,一定是核物理、等离子体物理、凝聚态物理和激光技术等学科的交叉和配合的结果。这也是21世纪科学技术的发展趋势之一。

高分子材料研究方向范文

近十几年，先进材料研究成果密集涌现，有人断言21世纪将是材料革命的时代。石墨烯是当前最神奇的材料之一，是最薄、最坚韧的纳米材料，具有很多特殊的物理性质，一旦能实现应用，将带来一场深刻的工业革命，极大地改变人们的生活。因此，石墨烯是当今世界最热门的研究热点之一，各国政府都投入巨大的人力物力从事相关研究，比如2013年欧盟石墨烯旗舰项目为此列支了10亿欧元的巨额经费。其中两个重要的研究方向就是基于石墨烯的磁性材料和拓扑绝缘性材料。

“80后”科研工作者胡军在材料领域乐此不疲，在磁性纳米结构的磁各向异性，金属多层膜、金属/钙钛矿氧化物界面的磁性调控，拓扑绝缘体的带隙及边缘态的理论设计中取得了一系列原创性成果，以拼搏向上的青年学者姿态奔跑在该领域的前沿。

探索磁性材料的奥秘

磁性材料是一种古老而用途十分广泛的功能材料，与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济等方方面面紧密相关。2009年，胡军漂洋过海来到美国加州大学尔湾分校，师从磁性材料研究领域的国际知名专家，就此与磁性材料结缘。到现在，胡军已在磁性材料方面取得了一系列原创性的研究成果。

有机分子磁体，特别是铁酞菁分子（FePc）是自旋电子学领域中的热门研究对象，实验发现，当FePc分子被放置在Cu（110）衬底上时其自旋取向发生翻转，但其机理尚不清楚。对此，胡军展开了深入系统的研究，解释了这一现象。其研究发现，FePc分子与衬底间的电荷转移导致自旋取向翻转，并发现其磁电效应非常显著。胡军预测，通过外加电场调节电荷转移，可以操控FePc分子的自旋取向，这一性质在自旋电子器件中具有极大的应用前景。这项工作是关于有机磁性分子中磁电效应的开创性研究，为磁性分子的实验和应用研究提供了理论依据，发表于物理评论快报（Phys.Rev.Lett.），被多个一流学术杂志引用，得到了同行的广泛认同和肯定。

除此之外，胡军还研究了过渡金属双原子分子的磁各向异性。为提高磁记录器件的单位存储密度，人们一直在寻找合适的磁性纳米结构做磁记录单元，而最小的磁性纳米结构是过渡金属双原子分子。胡军介绍说：“过渡金属双原子分子的应用前提有两个，一是有合适的衬底材料支撑以便做成器件，二是有较大的磁各向异性能（大于30meV）以保证自旋取向在室温以上稳定。尽管早前有研究小组发现某些孤立的过渡金属双原子分子具有巨磁各向异性，但绝大多数衬底材料都将大大减弱其磁各向异性，甚至破坏分子结构，为应用设计带来极大困难。”

针对这一问题，胡军提出利用石墨烯空位缺陷给过渡金属双原子分子提供支撑的方案，经过大量搜索，发现了两种过渡金属双原子分子和石墨烯的组合既具有巨磁晶各向异性能（60meV以上），又保持分子结构稳定，有潜力成为目前为止最小的磁记录单元。这项研究是将过渡金属双原子分子的自旋取向稳定性和结构稳定性结合在一起的开创性研究，为新奇磁性纳米结构做出了有意义的预测。

拓扑绝缘态领域的尖兵

拓扑绝缘态是近几年发现的一种全新的材料特性，在凝聚态物理学和材料科学各领域引起了极大关注。拓扑绝缘体的内部是绝缘态（带隙10-310-1eV），而在边界上因为相对论效应（即自旋轨道耦合效应）会形成量子化和无耗散的电流，在未来的量子器件如量子计算机中，有极大的应用前景。尽管石墨烯是最早被预测的拓扑绝缘体，但其自旋轨道耦合效应太弱（导致拓扑绝缘带隙太小10-6eV），无法在现有的实验条件下观测到拓扑绝缘态。但胡军深知，石墨烯作为最独特的单原子层二维材料，在下一代电子器件、自旋电子器件、太阳能电池等众多领域有广泛的应用前景，因此提高其拓扑绝缘带隙有重要的价值。以这样的理念为基础，胡军做了大量工作，提出了在石墨烯上沉积重金属原子以增强自旋轨道耦合效应的方案，预测了一系列具有应用前景的拓扑绝缘态，发表了数篇具有影响力论文。

一方面，胡军预测在石墨烯上沉积三族元素铊（Tl），不破坏石墨烯的狄拉克锥，但Tl的p轨道的强自旋轨道耦合效应传递给了石墨烯π电子，在石墨烯的狄拉克锥处产生高达21meV的拓扑绝缘带隙，比石墨烯自身的带隙提高了三个数量级，该拓扑绝缘态可以存在于200K左右，大大提高了实验研究的可行性。

另一方面，胡军研究了5d轨道与石墨烯狄拉克态的杂化带中的拓扑绝缘态。研究表明，在石墨烯上沉积重过渡金属原子锇（Os），其5d轨道与石墨烯的π轨道强烈杂化，生成一系列新的能带。其中一些能带具有拓扑绝缘态性质，拓扑绝缘带隙高达270meV，远高于室温对应的带隙，而且此拓扑绝缘带隙受Os原子的覆盖度影响较小，当覆盖度为2%?6%时，拓扑绝缘带隙变化不到10%（250meV?270meV），具有较强的抗干扰性。

这两项工作在研究石墨烯中拓扑绝缘态的领域具有开创性，分别发表于物理评论X（Phys.Rev.X）和Phys.Rev.Lett.，并引发了大量后续工作，并被Nature子刊、Phys.Rev.Lett.、NanoLett.等顶级期刊多次引用。例如，著名物理学家A.H.MacDonald与合作者在其多篇论文中引用胡军的这两项工作;A.H.CastroNeto与合作者则评价胡军的工作为增强石墨烯的自旋轨道耦合效应开启了新途径，并在实验中把铜原子沉积到石墨烯上实现了这种增强效应;而N.Nagaosa与合作者认为胡军预测的二维拓扑绝缘体相对于量子阱二维拓扑绝缘体更简单，并展开了后续工作。近三年来，胡军发表于Phys.Rev.X的文章在WebofScience检索总引用次数超过150次，且在该期刊所有论文中总引用数一直保持排名第一。

另外，新型拓扑态Chern半金属也是胡军取得的突破性成果。普遍的观点认为，量子反常霍尔效应只存在于磁性拓扑绝缘体中，然而胡军提出半金属态也可能导致量子反常霍尔效应，即一个自旋通道具有拓扑绝缘性（贡献量子反常霍尔效应），而另一个自旋通道为普通金属（与量子反常霍尔效应无关）。胡军称这种新的拓扑态为Chern半金属。通过一系列理论模型的反复论证，胡军证明沉积有钴（Co）或铑（Rh）的石墨烯为Chern半金属。Co和Rh沉积石墨烯上具有很强的垂直自旋取向，满足了实现量子反常霍尔效应的自然条件。就这样，胡军提出了Chern半金属的概念，把拓扑材料从绝缘体推广到了半金属。

高分子材料研究方向范文篇4

关键词：大豆蛋白；高分子材料；化学改性；前景

近年来，资源、环境问题致使人们在寻求可再生资源的研究上加大了力度。在高分子材料合成领域，传统的主要原料为原油，产物难降解，并且不可再生。人们转向研究利用植物蛋白质来合成高分子材料，产物具有可降解、可再生的特性，具有广阔的前景。在石油资源日益短缺的当今世界，全球具有大量储备的大豆产量，在制作榨油、豆油时，会随之a生大量的副产品豆粕，其中具有44%的大豆蛋白，怎么利用这一资源，并能够进行工业型生产，是当今学者致力研究的重点。在将其制作高分子材料方面来看，大豆蛋白在某些性能上还存在缺陷，其作用被限制，需经过物理或者化学方法进行改性，本文对其中比较重要的化学改性方法进行了综述。

蛋白质是由20多种氨基酸通过肽链连接起来的，天然大豆蛋白具有很高的营养价值，另外，还具备其他的一些加工特性，如乳化性、持水束油性、发泡性等。但是在一定的范围内存在局限性，对其进行化学改造的主要方法就是将其蛋白质侧链基团进行化学改性。其中，蛋白质分子上的侧链有氨基、羟基、羧基和巯基等，化学改性方法就是对其进行交联、接枝、酯化等众多方法，国内外都作了众多的研究。

1交联改性

对大豆蛋白高分子进行交联指的是，在大豆蛋白质分子中存在的―NH2、―OH等都能够轻易的与双官能团或者官能分子发生交联反应。通过交联反应，蛋白质分子能够增强分子内或者分子间的键合作用，改善分子性能，提高材料的耐水性，提高硬度、拉伸强度等力学性能。缺点是会降低材料溶解度、可塑性，加工难度大。交联反应需要加入交联剂。通常有甲醛、戊二醛、糠醛等。

Swain等使用甲醛对大豆蛋白进行交联改性，研究其所得蛋白质塑料，结果表明，产品的玻璃化转变温度和熔融温度都下降。Paetau等也是利用甲醛进行交联，得出相同的结论，推测产生这种结果的原因是交联致使蛋白质分子进行了分子重排。之后对产品进行了力学性能测试，发现材料的屈服应力、抗张强度显著增强，并且可以完全生物降解。

Swain等使用糠醛对SPC进行交联改性，制成棒状材料，研究其性能，结果表明，增加糠醛的用量，产物成型温度提高，样品的力学性能显著提高。

2接枝改性

通过加入特定的化学试剂，使蛋白质分子产生初级自由基，可以使得烯类单体自发进行接枝共聚，从而大豆蛋白质材料能够获得新的性能。这种方法还可以对参数进行调控，接枝单体、接枝密度、支链长度等都能够调整，获得所需要的蛋白质分子材料性能。

马力等通过特定方法将二乙氧磷酰基已经成功接枝到了大豆蛋白多肽链上，改善了天然大豆蛋白作为膜材料时差的力学性能和水敏感性能，克服改善了这些缺点。

贺宏彬等是利用尿素和亚硫酸钠先将大豆蛋白的分子打开二硫键，之后将醋酸乙烯酯（VAc）及甲基丙烯酸甲酯（MMA）在大豆蛋白质分子上进行接枝共聚。研究结果表明，通过接枝MMA和VAc共聚可以是材料获得乳胶的冻融稳定性，并且这种性能的保质期长达6个月。

Yang等是通过选用变形剂―尿素和B-巯基乙醇、引发剂―过硫酸铵（APS），针对SPI进行甲基丙烯酸（MAA）接枝共聚。研究中发现首先是β-巯基乙醇还原二硫键为巯基，之后APS攻击巯基使之进行接枝反应。结果表明接枝率和接枝效率都显著提高。

3酰化与酯化改性

这种方法是将蛋白质分子中的氨基和羟基进行酰化或者酯化，使蛋白质分子获得新的官能团，提高其性能。

Wang等是以盐酸为催化剂，用乙醇将大豆蛋白质分子上的羧基酯化。通过酯化发现酯化产物的抗张强度提高了许多，并且同时提高了材料的耐水性。不过盐酸作为催化剂需要控制在一定的范围内。

AllanT.Panlson和MarvinA.Tun通过对蛋白质进行琥珀酰化，研究表明能够显著提高蛋白质的溶解性，蛋白质打开亚基结构，亲水基团更多的暴露增强了蛋白质的柔软性。

Brauer等对蛋白质进行棕榈酸酰氯、壬烯琥珀酸酐和十二烯基琥珀酸酐改性，发现酯化产物能够增强样品的耐水性，酯化程度越高，产物的软化温度越低，抗张强度也提高。

4磷酸化

这种方法是将磷酸根基团与蛋白质侧链上的活性基团发生酯化或者酰化反应，最终改变蛋白质性能。

田少君等使用三氯氧磷对SPI进行磷酸化化学改性，向一定量的SPI中加入三氯氧磷，常温30min后，改性之后产品获得良好的溶解性能。磷酸化反应是在蛋白质分子上引入了磷酸根、二聚磷酸根及三聚磷酸根。

5其他化学改性方法

除上述方法，还有其他的一些化学改性方法。糖基化法是在弱碱性的条件下，将蛋白质分子上的ε-氨基酸与单糖或者低聚糖发生美拉德反应，改进蛋白质功能。赵剑飞等将葡萄糖与SPI溶于水中，在55℃恒温箱中反应得到改性产物。发现产物的乳化性降低。此外还有其他方法如去酞氮改性、脏基化和磺酸化等。化学改性大豆蛋白质分子材料还具有很大的研究前景。

6存在问题与前景展望

目前大豆蛋白质高分子材料的商业化规模还不是很大，主要集中在美国，国内尚未报道过具有商业化生产的这种材料，存在一定差距。另外，大豆蛋白质高分子材料还是与传统的石油基高分子材料的性能还存在一定的差距，如耐水性和力学性能上，大豆蛋白质高分子材料明显不如后者。制备工艺也不够成熟，设备成本高等问题，也是阻碍这种方式发展的障碍。

作为绿色环保能源开发，大豆蛋白的开发领域明显是深受目前国际发展趋势的喜爱，提高大豆生产附加值，制作绿色产品，研究各类化学改性方法和途径，能够满足不断发展的材料性能要求，这方面的发展必定会继续受到广泛关注和发展。

参考文献

[1]SwainSN，RaoKK，NayakPL.Biodegradablepolymers：Ⅳ.Spectral，thermal，andmechanicalpropertiesofcross-linkedsoyproteinconcen-trate[J].PolymerInternational，2005，54：739-743.

[2]SwainSN，RaoKK，NayakPL.Biodegradablepolymers：Ⅲ.Spectral，thermal，mechanical，andmorphologicalpropertiesofcross-linkedfur-fural-soyproteinconcentrate[J].JournalofAppliedPolymerScience，2004，93：2590-2596.

高分子材料研究方向范文1篇5

1、自2001年1月至2006年3月由山大南区材料学院与山大东区晶体材料研究所实行“强强”联合，组建新的材料学院。材料学设有金属材料研究所、无机非金属材料研究所、高分子材料研究所等。

2、材料科学与工程学院历经近60年发展，学科基础坚实，师资力量雄厚，专业设置齐全，教学设施完善，办学水平较高，已形成“本科，硕士，博士”完整的育人体系。

3、学院按二级学科建系，现设有材料科学系、材料工程系、信息功能材料系及材料液态结构教育部重点实验室、新材料研究中心和材料表征与分析中心等教研单位。

高分子材料研究方向范文篇6

关键词：研究生培养；材料科学与工程；化学

材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。

我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转

变[1]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下，深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。

一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析

调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案，学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科，材料学、材料物理与化学、材料加工工程，高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明，国内高校材料与化学学科研究生培养方案中，课程设置具有如下特点：

（1）除了政治、英语、数学等公共必修课外，课程设置的基本模式为：专业基础课+专业选修课（包括必修的学术活动、专业外语等）。

（2）专业基础课的数量少，且必修，或者提供少量课程供选择；所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。

（3）专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上，如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课；哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课；上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课；南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。

（4）对学术活动（读书报告、参加学术会议、听学术讲座）、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标

准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修，并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次，并在全系范围内做学术报告2次（其中至少1次使用外文），并鼓励参加国际学术会议。

（5）各高校均倾向于按一级学科设置课程[3，4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系；四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。

（6）规定或鼓励跨学科修课，以提高综合素质，拓宽知识面和优化知识结构。

二、我校材料学科研究生培养现状分析

我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙，学校原专业体系进行了相应的调整，材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系，先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业，为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。

随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入，我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要，突出表现在如下几个方面：

（1）按二级学科设置培养方案，与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案，此外，还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点，涉及6个二级学科，分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来，随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合，逐渐形成了以化学基本原理为学科基础，材料工程为专业方向的特色学科体系，涵盖结构材料（耐高温与轻质复合材料）、功能材料（光电功能材料）、材料化学（电池能源材料）、军事化学（含能推进材料）4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中，且各二级学科间的界限逐渐模糊，如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性，还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此，这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。

（2）专业方向划分过细，不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个，而每年的招生规模小于40人（2008级博士研究生13人，硕士研究生25），并且培养规模有逐年减少的趋势，这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端：一是要开设数量众多的专业课程（如每个专业方向开设1～2门专业课程，则专业课程的数量达38门之多），而听课的学员可能只有1～2人，这既加重了教员的负担，又浪费了日益紧缺的教学资源；二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。

（3）课程体系不够优化，不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划，而材料学科又是我校的优势学科，所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生，呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏，必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究，而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容，反而是各类专业课程处于中心地位，这必然会制约人才培养的质量。此外，在课程设置中过于重视理论教学，而忽视了实践性课程教学，不利于学员创新思维与动手能力的培养。

三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革

在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下，为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要，结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点，开展材料科学与工程研究生培养的改革，包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面：

（1）突破学科界限，按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流，突破材料与化学学科界限，按一级学科的模式组织人才培养，不再按二级学科进行区分，而是按“大材料”的思想，下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上，摒弃材料与化学相互独立的模式，跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系，将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体，突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。

上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性，将化学定位于材料的基础学科，而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此，材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式，跨材料和化学两个一级学科设置课程体系，完全打通材料与化学课程，不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用，是一种培养模式的创新；但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此，材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合，增强研究生学科基础知识的不错选择。

（2）优化课程体系，强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程，课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上，大幅压缩专业课程数量，有针对性地开设高水平专业课程，实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示，每个学科方向限设专业课程3～4门，且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上，充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求，用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容，如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》，增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗

在实践性教学环节方面，注重研究生动手能力的培养，除开设大量的课程实验外，还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色，如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，而且使研究生提前熟悉科研设备，对后续科研工作的开展也是大有裨益的。

（3）强调自学和研讨，强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力，要求研究生参加各种学术研讨活动，且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求，如博士研究生必须参加不少于20次（硕士研究生为10次）的学术交流活动（其中至少有4次为跨学科交流活动），本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后，撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力，明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇（硕士研究生为50篇），其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2，达到熟练的文献检索和综述能力，能够对文献进行分析总结，提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题，并写出不少于7000字的文献综述报告。

四、结束语

我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革，基本理顺了人才培养与学科建设的关系，达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。

[参考文献]

[1]材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯，2006，（1）.

[2]李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.

[3]藏兴兵，赖小莹.研究生创新能力培养路径探析[J].中国高教研究，2007，（3）.

[4]董兵海，王世敏.材料类专业人才培养方案及课程体系改革的探索与实践[J].湖北大学成人教育学院学报，2008，（2）.

高分子材料研究方向范文篇7

当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能：

1、尺寸效应

当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。

2、表面效应

一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。

纳米微粒尺寸d（nm）包含总原子表面原子所占比例（%）103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。

3、量子隧道效应

微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。

二、高聚物/纳米复合材料的技术进展

对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类：

1、高聚物/粘土纳米复合材料

由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。

2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料

用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性方法。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的发展，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。

3、高聚物/碳纳米管复合材料

碳纳米管于1991年由S.Iijima发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。

碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30－50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。

在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%－3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。

高分子材料研究方向范文篇8

关键词:高分子材料抗静电研究

静电广泛地存在于自然界和日常生活之中，如人们每时每刻呼吸的空气每厘米就含有100500个带电粒子；自然界的雷电；干燥季节里人身上化纤衣物由于摩擦起电而粘附在身体上，这一切都是比较常见的静电现象。实际上，静电在生物工程中有着重要的应用。

一、高分子抗静电的方法概述

高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质，其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射，三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率，所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此，通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂，添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法，而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。

（一）添加导电填料

这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。

（二）与结构型导电高分子材料共混

导电高分子材料中的高分子（或聚合物）是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其它高分子基体进行共混，制成抗静电复合型材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗静电剂法

1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构通式为RYx，其中R为亲油基团，x为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类：阳离子型抗静电剂；阴离子型抗静电剂；非离子型抗静电剂；两性型抗静电剂。

导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种：（1）抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海一岛”型水性的导电膜。（2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。（3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的漏泄；二是减少摩擦电荷的产生。

2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。

二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况

我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种，以非离子表面活性剂为主，目前常用的品种有，大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸钠）、DPE（烷基二苯醚磺酸钾）；上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN（十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐），另外该厂生产的抗静电剂PM（硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物）、抗静电剂P（磷酸酯与乙醇胺的缩合物）；北京化工研究院开发的ASA一10（三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物）、ASA一150（阳离子与非离子表面活性剂复合物），近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品，其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂；ASB系列产品则为有机硼表面活性剂（主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯）与其他非离子表面活性剂复合而成；ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成，杭州化工研究所开发的HZ一1（羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂（咪唑一氯化钙络合物）；上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂，已经形成系列产品，在使用效果和性能上处于国内领先地位，部分品种可以替代进口，如SH一102（季铵盐型两性表面活性剂）、SH一103、104、105等（均为季铵盐型阳离子表面活性剂），SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂；济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。（聚氧乙烯烷基胺复合物）等；

河南大学开发的KF系列等，如KF一100（非离子多羟基长碳链型抗静电剂）、KF-101（醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂），另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等；抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的，主要用于合成纤维领域。

从抗静电剂发展来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是在精密的电子电气领域，目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。

三、结语

我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好，针对目前国内研究、生产、应用与需求现状，对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。

（一）加大新品种开发力度

近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂；用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯；用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求，开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种，并不断强化应用技术研究，以满足国内需求。

（二）加快复

合抗静电剂和母粒的研究与生产

今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配，向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料，如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾，国内要加快抗静电母粒的开发与研究，促进我国抗静电剂工业发展。

参考文献：

[1]高绪珊、童俨，导电纤维及抗静电纤维[M]．北京：纺织工业出版社，1991．148154．

高分子材料研究方向范文篇9

你适合学习材料专业吗?

材料学包罗万象，是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

材料行业对人才的需求是如此的迫切，那么也可以想象材料学的就业趋势非常好，想要进入材料行业的学生也很多，那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格，同学们不妨参考一下。

概述：材料学究竟是什么

材料学是一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说，材料学就是研究材料结构、性质和性能，以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。

材料学具体分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性地学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校，材料科学与工程都有若干分支。

从这三大类可以看出，材料学是典型的工科专业，课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程：到了大三大四，则会偏重专业课，比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等，都是必须要学习的。

材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同，学科方向不同，就业的去向也不一样，比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业，比如钢铁厂、汽车厂。

总体而言，材料学是比较基础的学科，光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造，这个时候，不妨选择一个前沿的并且热门的方向，比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。

核心专业：高分子材料科学与工程

从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计，我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料，塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量，合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量，这说明我国已经跨进了高分子材料时代。

高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字，就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识，在大多数院校中，都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等，而且根据各个学校的侧重点不一样，有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作，高分子材料专业是个很不错的专业，因为它的就业市场很大。

新兴专业：生物功能材料

国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域，而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科，更是优先发展的重点。

生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识，掌握生物材料的基础和专业知识，能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。

不过很多人会纳闷，生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折，关节等部位要承担体重的3—6倍的重量，而且一年要承受近200万次重复荷重，因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。

本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。

院校推荐

到目前为止，我国设有材料类专业的高校有400多所，这400多所院校有自己的特色，因此，这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。

比如，清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础，下设了五个方向：材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段，五个方向的课程都大致相同。

北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科，偏重钢铁材料研究，软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃，科研实力强，本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。

哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字，紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。

北京化工大学的材料学是国家的重点学科，其高分子材料科学与工程专业是传统强项，碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。

高分子材料研究方向范文篇10

关键词：高分子材料加工助剂多媒体案例教学

高分子材料在工业、农业、交通运输、国防工业、人民生活、医疗卫生等各个领域有广泛应用，是现代社会中衣、食、住、行、用各个方面不可缺少的材料[1]。高分子材料的成型加工是高分子专业研究的重要主题，相应助剂对提高高分子材料的合成效率、加工性能、使用性能有着至关重要的作用，随着助剂行业的发展，助剂品种日益繁多[2]。《高分子材料加工助剂》就是面向高职、高教学生开设的一门高分子专业课程，通过多年本门课教学，笔者总结出以下教学方法。

1.讲明本课程在高分子专业知识构成中的作用

合成与加工成型是高分子材料专业研究的两大主题，其中加工成型离不开高分子加工助剂相关专业知识，因为对助剂的品种和性能不了解，成型加工的工艺设计与控制难以进行[3]。助剂在配合塑炼和基本成型过程中起这样的作用：加工过程中改善聚合物的工艺性能，影响加工条件，提高加工效率;改进制品性能，提高它们的使用价值和寿命。概括起来说，助剂和聚合物是相互依存的关系。聚合物的研究和生产先于助剂，但只有在具备适当助剂和加工技术的条件下，它们才有广泛的用途。

因此，高分子材料加工助剂是高分子专业知识构成中重要组成部分，本专业学生应形成这样的概念：从事高分子材料加工成型过程的工艺设计和控制工作离不开高分子材料加工助剂的相关知识。

2.本课程教材的选择

目前，市面上有不同教材可供教学选择，针对不同教学对象和教学大纲的具体要求，老师应相应选择教材。笔者选用方海林主编的《高分子材料加工助剂》，该教材面向本科生教学，通过教材学习，学生对高分子材料加工中常用助剂的概况、作用机理、品种合成、性质及其应用等有全面深入的理解;通过具体工艺及配方学习，认识它们对材料的工艺和性能的影响，具有一定解决实际问题的能力。当然，由于教学过程中课程设定为32学时，老师可根据学生学习兴趣适当取舍，如第九章剂、发泡剂、着色剂、发泡剂的讲解可以适当缩减一些，而第二章增塑剂内容可以适当补充一些书本以外的知识。

3.本课程的教学方法

3.1多媒体结合板书

信息拓展展示以多媒体为主，重点问题讲解以板书为主[4]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学，多媒体课件重点在以下三个方面突出应用：（1）当涉及大量信息拓展或者多种形式的直观展示时，以多媒体为主，如各种助剂的外观图片、合成助剂的工艺流程图、同一类助剂各种典型的化学结构式展示等。（2）对于大量公式推导、文字描述可以通过多媒体方式进行，这样可以比较准确完整地反映同时节省大量授课时间。板书的引导会带动学生的思维层层深入，更容易将一个知识点讲透。如讲热稳定剂、光稳定剂的作用机理时，通过板书讲解与分析，可以引导学生思考，更容易将难点讲透。

3.2案例教学法

案例教学法是一项系统工程，需要教师精心创设教学情境，巧妙设置探究问题，引导学生在分析案例中研究问题，从而形成认识、发展能力、升华情感，并借助情境与问题实现教学目标[5]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学，工厂已经采用的一些助剂配方设计实例都是鲜活的案例，教师可以在课堂上大量引入配方实例，通过对配方实例的分析，告诉学生各种助剂在配方中起什么作用，在配方设计时遵循什么样的设计规律，为学生将来从事配方设计打下良好的基础。

3.3课后在线答疑

现在学生几乎达到人手一台电脑，学生对电脑的常用操作基本熟练，特别是一些交流工具，如电子邮件、QQ在线聊天甚至视频对话等，笔者认为借助互联网进行学生课后答疑是一种教学辅助方法。学生在课后学习，如在做课后作业时遇到问题，借助电子邮件向老师提问，可以提高学生学习效率。当然，这种答疑方法有待进一步探索，如果老师每天进行大量邮件答疑会增加教学负担，这时可以采取更灵活的方法如建立QQ群，在指定时间内在线群聊进行答疑等。

4.成绩考核与评价

《高分子材料加工助剂》考核可以选用考试、小论文、大作业等方式进行，由于这是一门应用性很强的课程，学生将来运用相关知识时需要很强的主观能动性。笔者经过多年实践认为用小论文考核更符合这门课的学习规律，因为写小论文本身就是学生一个再次学习的过程，这个过程需要查阅比较多的资料，将内容很好地组织，还要形成自己的认识及评价。布置完小论文题目后，一般会提出以下写作要求：写作紧扣论文题目、不出现偏题、有学术性;写作条理清晰，内容安排有序;写作重点突出;写作参考资料充分、全面;写作中能提出自己的观点、对现代企业管理的认识;写作字迹清晰、工整，表达流畅，字数3000左右。批改小论文的时候按学生对以上写作要求的执行情况进行评分。学生最终成绩按学校、系部要求进行，结合平时考核和期末考试成绩综合评分。

5.教学效果与评价

通过本课程学习，需要实施培养专业面宽、知识面广和工程能力强的应用型本科人才这一课程教学目标，绝大部分学生应掌握常用高分子材料加工助剂的作用机理、结构、特点、性能、用量，并具有初步设计聚合物材料配方的能力。从已经毕业的学生反馈看，学习这门课为从事相关工作打下很好的基础，学生进入工厂后将在比较短的时间内满足岗位要求，从事聚合物配方设计及工艺设计、控制等工作。

目前，新的高分子材料加工助剂不断被研发出来，知识更新非常快，而学生的学习方式、学习兴趣也有时代特征，如何上好《高分子材料加工助剂》这门课需要不断探索、持续研究。

参考文献：

[1]周鹏.高分子材料的发展及应用.科技创新，2015（11）：69.

[2]冯嘉春，郑德，陈鸣才.我国高分子助剂研发现状及思考.透视，2007（2）：33-36.

[3]向明.高分子助剂在聚合物成型加工中的应用研究.年全国高分子学术论文报告会，2007：799.

高分子材料研究方向范文篇11

纳米电子技术的研究动向主要有基础的理论知识、材料、电子元件和电子系统等，以及一些附加的加工技术。纳米电子技术能够实现元件加工的集成化处理，能够按照顺序进行集成化的加工，在对元件进行加工的时候，一般采用的是半导体材料，将固定的电子器件和集成电路结合起来，通过高速率的条件，生产出所需要的纳米材料，然后形成一定的功能，最终形成大规模的电路。纳米电子技术在研发完成后需要测试，待测试通过后就可以投入使用，对元件的结构和性能进行分析，运用显微镜等器材分析纳米电子材料的微观结构，然后实现精确的测量，使纳米电子材料能够在大型的器械中使用。也可以运用电学原理，通过对纳米电子材料信号的测试，借助半导体的测试，运用显微镜进行扫描，这种测试方法可以起到抗干扰的效果，即使纳米电子材料的电流比较微弱、环境比较复杂，也可以进行精确的测试。

2纳米电子技术的发展方向和趋势

现在，很多国家都在极力开发纳米电子技术，将这项技术应用到生活中，通过研究纳米材料、元件和系统，从而促进这项技术的发展。

2.1新型的电子元件

现在，纳米技术的研发越来越多，很多新型的电子元件出现，在世界范围内都开始研究纳米技术，美国耶鲁大学和韩国的很多高校联合研究了分子晶体管，相继美国高校又开始研发纳米处理系统，实现了自动的编程技术，这表明今后的计算机发展会朝着纳米技术的方向发展，然后，美国的科学家劳伦斯又通过不断的实验探究出了纳米电子系统，将这一系统与生物技术结合起来，能够实现对三磷酸腺苷的控制和驱动，同时将生物技术与纳米电子晶体管联合使用，将人体的神经系统能够得到有效的连接，实现了无缝的电子界面。通过运用显微镜技术，能够观察原子的动态，研发出了以量子为单位的晶体管，这样的设备可以通过人工来制造，结合半导体技术，研发出纳米晶体管，纳米电子晶体管朝着能耗低、高效率的方向发展。在今后的几十年内，电子技术的发展会越来越迅速，很多电子元件将会被研发出来，能够提升数据存储的效率，同时能够促进计算机技术的发展。

2.2石墨烯

现在，对石墨烯技术的研发还是比较多的，碳基的功能比较好，比硅基要优质，石墨烯在2000年在英国被研制出来，这种物质是由碳原子构成的，通过单层的碳原子结合而成的，是一种碳化的新型的材料，是构成其他碳质材料的基础材料，其硬度很大，而且只有一层碳基构成，比较轻薄。石墨烯能够实现高速率的载流，而且能够对带宽的速率进行调控，能够使半导体呈现出更多的电学特征，而且其能够与硅基兼容，在器械上可以同时使用碳基和硅基。

3.3碳纳米管

碳纳米管是1990年在日本研制出来的，其拓扑的结构比较特殊，其性能优质，而且具有很好的导电性能，碳纳米管是纳米电子技术的重要分支之一，其具有很好地开发前途，能够实现很好的金属性能，能够实现金属性能与半导体性能的结合，而且这种纳米管比较轻，可以按照顺序集成大规模的电路，可以实现计算机的纳米化性能。现在，已经有相关的研究分析纳米管形成的整个过程，碳纳米管的形状比较小，而且能够提高运行的效率，比其他的材料能够提速30%，具有很好的应用前景，能够降低能耗，实现电路的集成化，也可以构成交叉的开关，其体积比较小，而且不会受到外界环境的干扰，能够进行高速率的运算，存储容量大。

3结语

高分子材料研究方向范文

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