|

学科简介
材料学于2000年获得硕士学位授予权,是“十五”校重点学科。“十五”以来,该学科在学科队伍、科学研究、人才培养、条件建设、学术交流等方面成绩突出:
2003年1月至2007年7月期间,申请到“矿物材料工程”江苏省重点学科以及“材料科学与工程”硕士一级学科。引进教授、博士、硕士19名。
在科学研究方面,2003年1月至2007年7月,共承担或参与国家“973”、“863”国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金、“十五”科技攻关项目、国家及省自然基金项目、江苏省科技攻关项目、科技部中小企业创新基金和横向合作项目30余项,研究内容涉及材料表面改性、高性能金属材料、摩擦学、新能源材料、纳米材料、电子材料、生物医用材料、材料先进制造技术、高温材料、环境材料、材料失效分析与预防等领域。获省部级以上奖励5项,出版专著及教材10余部,发表学术论文270余篇,其中被3大检索收录30余篇。
在人才培养方面,2003年1月至2007年7月期间,晋升教授3名,副教授3名。毕业硕士生25名, 获校优秀创新团队1个。
学科条件有较大改善,2003年1月至2007年7月期间,学院共申请到教育部修购专项3项,总经费440万元,教育部优秀回国人员实验室建设经费240万元,校优秀创新团队70万元,校优秀人才基金90万元,企业资助10万元。通过上述项目的建设,购买了材料学科的一些合成制备、结构表征、性能测试等方面的设备,搬迁新校区实验室面积有了大幅度增加,学科建设条件得到明显改观。
学术交流活跃。“十五”期间,该学科举办学术会议2次,参加国际会议4次,国内学术会议10余次,国内外学术报告6次,校内学术报告5次,邀请国内外专家讲学20余次。
“十五”期间该学科取得了一系列标志性成果,为国家和地方经济社会发展作出了突出贡献:
①先进材料及加工技术
太阳能光热转换材料与技术 我校承担的 “可作为屋面板的建筑构件型太阳能集热器/系统的研制与开发”
国家“十五”科技攻关项目使用铝质材料、采用材料挤压成型技术、生产出屋面构件,进行特殊的表面处理,获得了高效的太阳能选择性吸收表面层,然后拼装成整体太阳能集热屋面,从而实现了真正意义上的构件型集热器与建筑的一体化,外观华丽,保持传统瓦形。该项目已申请6项国家专利,建成50m2样板房并经过了1年的运行考核,集热效果良好。
新能源材料
针对学科在能源材料方面发展的规划,开展了锂离子电池电解液功能添加剂、电极/电解液界面相容性及电池负极材料方面的工作。开发了锂离子电池电解质锂盐六氟磷酸锂的工业化生产技术,转让给西安中富集团。还成功地开发了锂离子电池电解液的产业化生产工艺,在张家港国泰华荣化工新材料公司实现了锂离子电池电解液的国产化;研究了电解液中各种杂质,如甲醇、水等对电解液性能的影响;研究了钴酸锂、锰酸锂及其掺杂产物在首次充放电过程中SEI膜的成长规律、电子电导率,随电极电位的变化规律以及锂离子在上述材料中的嵌脱过程中电荷传递的规律,阐释了钴酸锂、锰酸锂及其掺杂产物中感抗产生的机制、嵌锂过程物理机制。获得了国家自然科学基金和973项目(合作)的资助。针对锂离子电池石墨负极材料的应用,与深圳贝特瑞有限责任公司合作,对石墨负极材料进行了优化和改性,使该公司的负极材料性能居于国际领先水平,目前该公司的产品已达到国际市场占有率的前四位。在材料先进加工技术方面,在陕西省工业攻关项目及西安市科技计划项目资助下,独立自主地开发了聚苯乙烯泡沫材料的快速成形设备及其技术,2006年经西安市科技局鉴定,该技术已居于国际先进水平,该项目已申请国家发明专利2项。
生物医用材料 生物医用材料(biomedical
material)是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料,是材料科学技术中的一个正在发展的新领域,己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。针对生物医用材料领域,主要开展了人工关节的新材料研究,对Al2O3、ZrO2、不锈钢、钴铬钼关节球对超高分子聚乙烯关节及其复合材料(羟基磷灰石、珊瑚及珊瑚羟基磷灰石、牛骨羟基磷灰石、钛粉等)关节臼在干摩擦、生理盐水润滑、血浆润滑、牛血清润滑等条件下的生物摩擦学行为进行了大量的实验研究;对超高分子聚乙烯离子注入改性的表面性能和摩擦学性能进行了研究;对超高分子聚乙烯及其复合材料关节臼的磨屑的形态、分布及分形特征进行了研究;试制成功了纳米羟基磷灰石为主的合成骨材料和PVA水凝胶仿生软骨材料;对活性猪骨、牛骨及其软骨的生物摩擦学性能进行了大量的实验探索;开展了钛合金表面的改性研究,并对钛合金的摩擦学性能尤其是生物摩擦学性能进行了深入的研究,掌握了钛合金在各种润滑介质、各种摩擦形式、各种载荷情况下的摩擦学行为。先后获得了江苏省自然科学基金、教育部新世纪优秀人才项目、国家自然科学基金重点项目和973项目等的资助。
②矿物纳米材料
利用煤系优质高岭石夹矸制备出多孔状纳米级煅烧高岭土,具有加工制备工艺简单、生产成本低廉、易于工业化和规模化生产等特点,达到国内外领先水平。
以煤系优质高岭土制备高纯纳米级莫来石新技术据教育部科技查新工作站提供的“科技查新报告”结论表明:在所检出的文献中,没有发现于本研究课题“利用煤系煅烧高岭岩(土)制备纳米级高白、高纯莫来石工业生产技术及其应用的研究”中利用煤系煅烧高岭岩(土)不加氧化铝制备纳米级高白高纯莫来石,及其工业生产相同并进行全面报道的文献。该项目正在筹备技术鉴定,并已申报国家发明专利。
为了更好地解决煤矿用聚合物制品高阻燃、高力学性能之间的矛盾,充分利用廉价的煤系共伴生矿物资源,发挥地势优势和本校的特色,利用高岭石、蒙脱石等具有层状结构的特征,通过层间插层和层离技术制备了几种种插层复合物和聚合物/高岭土纳米复合材料,研究了不同的原料配比、反应条件等各种影响因素对于产品性能的影响,研究了阻燃机理,取得了一定的研究成果。
利用煤系优质高岭石夹矸制备纳米级煅烧高岭土已与安徽雪纳非金属材料有限公司达成产学研合作协议,目前已签订2项科研合作合同。
以煤系优质高岭土制备高纯纳米级莫来石新技术已与江苏省淮安市微纳尔纳米科技有限公司建立合作关系,该公司已可进行高纯纳米莫来石小批量生产。同时,高技术亦与内蒙古伊东煤炭集团有限公司签订产学研合作协议,项目由材料学院和化工学院共同在该集团的科技开发园区实施,在项目洽谈的过程中,促成伊东煤炭集团有限公司加入了我校董事会。
③材料表面工程
材料耐磨、防腐技术
开发了电弧喷涂耐蚀合金技术,对京珠高速公路武汉军山长江公路大桥、上海宝山钢铁公司马迹山海水码头钢结构、我国援建的孟加拉国巴普拉库煤矿钢结构、钱江四桥、松花江大桥、广州市政市内环线钢箱梁、西安市立交桥防腐工程、舟山桃夭门大桥等进行了防腐处理。研究成果已获三项教育部和湖北省科技进步二等奖。2006年为学校创产值12000多万元。以该技术为依托所承担“高速大功率电弧喷涂制备Zn/Al耐磨复合涂层”江苏省产学研项目已于2005年3月通过验收,总体评价国内领先,并于2006年获得教育部科技进步二等奖一项。
材料表面改性技术 开展了离子注入、微弧氧化、气相沉积等方面的研究工作。目前承担 “离子注入 MEMS
硅器件表面微摩擦学性能研究”国家自然科学基金和 “离子注入辅助陶瓷表面化学镀金属纳米膜工艺与机理”
江苏省自然科学基金等研究项目。就上述课题所涉及的内容在理论、工艺、性能以及应用等方面进行系统、深入的研究。在国际刊物上发表论文十几篇,已产生一定影响。
更新日期:2008年1月
|