金属材料工程专业方向.docx
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金属材料工程专业方向
金属材料工程专业方向
金属材料工程专业方向
一、专业简介及培养目标
金属材料工程是国家经济建设的支柱，在航空航天、能源化工、国防军工、冶金机电等各行业均发挥着至关重要的作用，也是西安交通大学优势学科之一，在国内外享有较高的知名度。
金属材料工程主要研究金属材料性能优化的基本理论，探索提高材料使用性能的有效途径，了解金属材料的性能特点及其工程应用。
学生通过院级课程的学习已经具备了材料科学与工程方面的基础理论和一定的实验技能，本专业重点向学生介绍金属材料合金理论、常见工程构件的失效分析、材料内部缺陷的检测技术、金属功能材料、复合材料等相关知识，使学生掌握金属材料合金化基础理论知识，熟悉几种重要的金属材料及其力学性能与应用。
培养学生选择材料和使用材料的科学思路。
使学生能从事工程零构件的失效分析工作，提出预防零件失效的具体措施，使学生掌握金属材料内部缺陷无损检测技术，提出预防零件失效的具体的措施，了解复合材料、生物材料及功能材料的基本理论及要求，培养学生完整的金属材料知识体系。
本专业的培养目标是使学生具备现代化建设所要求的系统材料知识、基础理论知识及工程技术知识，具有新材料、新产品、新工艺研究开发能力。
金属材料工程专业具有学士、硕士、博士授予权，设有博士后流动站，是"211工程"建设学科的二级学科。
金属材料工程专业的科学研究紧密结合国家科技发展的重大需求，瞄准国际前沿，开拓研究思路，不断提高研究水平，保持本学科在国内外的特点和优势。
二、课程设置
根据培养目标，金属材料工程专业方向的课程设置主要以金属材料为核心，课程体系包括合金与强化理论、材料选择与应用、零件失效分析、组织缺陷检测等主要内容。
主要课程有：
金属材料及热处理，失效分析与防止，金属功能材料，复合材料，材料无损检测技术，生物材料。
表1金属材料工程专业课程
课程
学分
必修/选修
授课教师
金属材料及热处理
2
必修
朱杰武教授孙巧艳副教授
江峰副教授
失效分析与防止
2
必修
陈黄浦副教授蔡和平副教授
刘刚副教授
材料腐蚀基础
2
必修
马胜利教授赵文轸教授
金属功能材料
1.5
选修
柳永宁教授宋小龙教授
江峰副教授
复合材料
1.5
选修
柴东郎教授席生岐副教授
材料无损检测技术
1.5
选修
刘高杰副教授
三、就业方向
本专业注重学生综合能力的培养，通过课程的学习和大型综合实验的锻炼，使学生理论知识与实践技能并重，注重学生科学思维方式和发现问题解决问题能力的培养。
学生毕业后科研单位从事工程材料、新型材料及其加工技术的基础研究、应用研究和开发研究，也可在机械、冶金、化工、能源、电子、交通、轻纺、军工等企业从事材料制备、材料选择与应用、材料质量与性能检测工作。
也可到高等学校从事教学工作。
国家需求量大，学生就业情况良好。
工作后适应性强，深受用人单位欣赏。
四、师资力量
本专业方向有教师11名，教授5名，副教授6名,讲师1名。
其中长江学者1名，长江学者讲座教授1名，973首席科学家1名，教师的研究项目和承担的课题如表2所示。
本专业的教师学术修养高，敬业奉献，目前承担国家级的科研项目20余项，研究经费4000余
表2师资力量
姓名
职称
研究方向
主持科研项目
孙军
教授博导，长江学者，973首席科学家
材料介观性能及其表征，有色金属材料组织和性能优化。
973项目，111计划，杰出青年基金B类等
任晓兵
教授博导，长江学者讲座教授
形状记忆合金
111计划，杰出青年基金B类等
肖林
教授博导
有色金属变形机理、组织和性能优化及材料介观性能表征
国家自然科学基金面上项目资助，霍英东青年基金以及教育部新世纪人才基金、973项目等
魏建锋
教授博导
有色金属材料制备工艺及性能优化以及材料介观性能表征
863、973项目
贺林
教授
块状纳米晶材料以及功能块体金属玻璃的制备
国家自然科学基金基金重点项目等
陈黄浦
副教授
智能化材料与设计，材料功能化研究、疲劳与断裂
军工项目，大型企业合作项目
宋小龙
教授
材料的组织性能研究，碳纳米管及富勒烯研究
大型企业合作项目资助等
江峰
副教授
高强度高塑性非晶材料的制备和力学行为研究
国家自然科学基金青年基金
刘刚
副教授
材料介观性能表征
973项目，111计划等
孙巧艳
副教授
钛及钛合金组织与力学性能优化及其性能的尺寸效应
国家自然科学基金面上项目、973项目等
丁向东
副教授
计算材料学
国家自然科学基金青年基金、杰出青年基金B类等
张立学
讲师
铁电材料
国家自然科学基金青年基金
万元。
在培养学生方面坚持厚基础、宽口径、高素质的培养宗旨，注重学生科学思维方式和发现问题、分析问题和解决问题能力的培养。
表3是2008届毕业设计选题和指导教师情况统计。
五、试验条件
与学院和金属材料强度国家重点实验室共享的设备：
材料科学与工程教学实验平台，材料微观组织分析的高分辨透射电镜和扫描电镜以及材料力学性能测试的系列试验机，满足本专业学生从材料热处理、金相式样制备和组织观察分析、性能测试等实验要求。
金属材料专业方向的还具固定资产近1000万元的特色设备。
微力疲劳试验机Tytron250（MTSsystemsCorporation）：
可用于薄膜或者小尺度材料在微小力加载的疲劳性能测试；高真空电弧熔炼炉和逆向真空压铸设备：
可用于制备高性能非晶合金和特种化学成分的合金；真空热挤压炉：
可实现材料在真空状态下把工件加热和挤压成型，避免氧化；还可进行真空状态下的高温烧结。
复合热分析仪DCS/DTA：
对各种材料相变进行测定，确定其相变温度点以及热焓等数值。
联想iCluster1800深腾高性能服务器计算平台：
用于有限元、分子动力学计算大型计算。
表面分析与磁控溅射系统：
高真空下制备金属薄膜以及薄膜化学成分与结构分析等。
根据学科发展的需要，金属材料工程专业拟购置渗氢与复合挤压设备和聚焦粒子束及加工设备（FIB）等,分别实现材料微观组织的微晶和纳米晶以及微米尺度试样的加工。
六、科研成果
金属材料工程专业方向已形成了“金属材料强度研究及其应用”的学术传统和学科体系，在“发挥材料强度潜力”、“低碳马氏体理论及应用研究”和“材料强塑韧合理配合”等方面的基础理论曾获得国家科技进步一等奖和国家自然科学三等奖多项奖励，研究成果已应用于多种行业和领域，显著地降低生产成本、提高了生产效率，取得了巨大的经济效益。
近年来，承担973重点基础研究发展计划、连续承担国家自然科学基金面上项目、国家“十五”863、霍英东青年基金项目、博士学科点基金、教育部优秀青年教师基金等科研项目20余项。
研究经费4000余万元。
在材料学科国际一流期刊上发表论文多篇，引起国内外同行的普遍关注。
现每年招收硕士研究生20余人、博士研究生6～10人。
表3毕业设计指导教师及选题方向（2008届）
1
时效对橡皮金属弹性模量的影响
丁向东
副教授
2
柔性基板上Cu薄膜疲劳寿命的研究
孙军
教授
3
超细晶纯钛的塑性变形机制
孙巧艳
副教授
4
预变形对TB3时效组织及力学性能的影响
孙巧艳
副教授
5
应变速率对Ti-Ni-Al-V四元形状记忆合金超弹性的影响
陈黄浦
副教授
6
应变速率对Ti-Ni-Cr三元形状记忆合金超弹性的影响
陈黄浦
副教授
7
1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片材料腐蚀疲劳性能研究
宋小龙
教授
8
2Cr12Ni4Mo3VNbN钢蒸汽腐蚀疲劳性能研究
宋小龙
教授
9
大尺寸延性多相非晶复合材料的制备及性能研究
江峰
副教授
10
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任晓兵
教授
无机非金属材料工程专业方向介绍
一、概况
新型无机非金属材料工程专业是材料科学与工程的新兴学科，是世界各个国家非常重视和大力发展的前沿性方向。
为适应世界材料科学发展的新趋势，使我校材料科学与工程的学科领域处于国际发展的前沿，材料学院设立了“无机非金属材料工程”专业方向。
目前，“无机非金属材料工程”专业方向依托材料学院新材料研究室和表面工程研究室，本专业方向的课程主要涉及无机非金属材料，及现代表面技术。
主要研究领域涉及先进陶瓷及其复合材料、军工用新材料、功能陶瓷材料及薄膜材料及材料表面改性技术。
此外，还包括新型金属材料、机械合金化等。
多年来形成了以国家、企业需求为牵引，将材料基础研究与新材料应用开发相结合的特色。
目前主要承担国家973、863、攻关、国家自然科学基金重点和面上项目、国防军工，以及企业合作课题等各种重要科研项目。
二、培养目标
本专业方向课程的教学内容涵盖无机非金属材料粉体、块体和薄膜的合成制备技术、陶瓷材料的结构与力学性能、功能陶瓷与纳米无机材料、生态环境材料，以及现代表面技术。
培养具备无机非金属及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
三、课程设置
专业主干课程有：
无机非金属材料合成与制备、陶瓷材料学、功能陶瓷材料、现代表面技术、无机非金属纳米材料、生态环境材料等课程。
学生除掌握无机非金属材料专业必备的基础理论和专业知识外，通过生产实习和毕业论文等实践环节的培训，掌握无机非金属材料研究的基本知识和基本技能，具备进一步从事结构陶瓷、功能陶瓷、其它无机非金属材料，以及材料表面技术方面的研究开发能力。
表1专业课程
课程名称
学分
课时
类型
主讲
无机非金属材料合成与制备
2
32
必修
高积强教授
陶瓷材料学
2
32
必修
王红洁教授
功能陶瓷材料
2
32
必修
乔冠军教授
现代表面技术
1.5
24
选修
朱晓东副教授
无机非金属纳米材料
1.5
24
选修
杨建锋教授
生态环境材料
1.5
24
选修
乔冠军教授
四、实验条件
课题组拥有先进的无机材料制备手段，从材料成型、烧结、加工及性能测试，包括冷等静压成型机、进口高温多功能炉（2300℃，5000Kg，可进行热压、气压烧结，CVD、CVI和高温合成反应）、C/C复合材料气液两相快速沉积装置、2500℃快速感应加热炉、1600℃气氛烧结炉、2500℃真空──气氛碳管炉、2500℃真空热压炉等，完全可以满足无机材料研究工作。
表面工程研究室拥有磁控溅射、离子束增强沉积（IBED）、等离子体渗注镀（PPID）、等离子体化学气相沉积（PCVD）、电弧增强反应磁控溅射（AEMS）、高压釜及微弧氧化等薄膜材料制备及表面改性设备等。
另外拥有万能材料试验机、分析天平、显微硬度仪、原子力显微镜、Nano-XP纳米压入仪、超高真空镀膜/成分及应力分析、划痕仪、压入仪、摩擦磨损仪等分析测试设备。
五、师资力量
“无机非金属材料工程”专业教学的依托单位新材料研究室和表面工程研究室，师资水平起点高，现有教授11人（其中博士导师8人），副教授6人，其中16人具有博士学位。
表2师资力量
导师
职称
研究方向
金志浩
教授、博导
先进材料的设计与开发
高积强
教授、博导
先进陶瓷材料的设计与优化
乔冠军
教授、博导
先进陶瓷及其力学行为，陶瓷结构-功能一体化设计
杨建锋
教授、博导
先进陶瓷材料
王红洁
教授博导
先进陶瓷及其复合材料
柴东朗
教授
轻质高强新型复合材料，高性能结构功能一体化材料
马新沛
教授
工程材料腐蚀与防护、材料失效分析
范群成
教授
高温自蔓延材料
席生歧
副教授
机械合金化新材料
刘高杰
副教授
材料失效分析，腐蚀与防护
徐可为
教授、博导
薄膜材料与表面高性能化
憨勇
教授、博导
生物医用材料，纳米材料，等离子电化学与先进涂层材料
马胜利
教授博导
硬质与超硬薄膜材料，材料表面改性，生物医用材料
朱晓东
副教授
先进薄膜的制备与开发应用，表面与界面力学性能表征
黄平
副教授
薄膜制备及性能评价，纳米材料及性能表征
郭大刚
副教授
生物活性材料及纳米生物医用复合材料
宋忠孝
副教授
电子薄膜材料制备与性能表征
马大衍
讲师
薄膜器件制备及性能表征
王继平
讲师
先进材料的设计与开发
六、就业方向
无机非金属材料专业方向的毕业生就业方向广阔，其形式也多种多样。
可以攻读和报考研究生的院、校和研究所众多，可以继续学习和出国深造，可以报考国家公务员，也可以到无机非金属材料及其相关的公司、企业、研究与设计部门、国家机关等从事管理、产品设计与开发、各类材料检测、教学及科研等工作。
此外，还可以在建材、化工、电子、通讯、能源、交通、冶金等行业从事有关材料的生产、管理、设计、科研、教学部门工作，在工业与民用建筑的施工、研究开发部门以及其他相关部门工作。
表2毕业设计指导教师及选题方向（2007届）
题目
导师
职称
1
氮化硅陶瓷多孔材料的成型制备及其性能研究
杨建锋
教授
2
纳米陶瓷增强高温合金多孔材料的制备及其性能研究
杨建锋
教授
3
可加工陶瓷的表面强化研究
金志浩
教授
4
芳纶纤维的微观结构与宏观性能研究
金志浩
教授
5
HID密封材料的研究
高积强
教授
6
钛基材用牙科瓷料的研究
高积强
教授
7
多孔氮化硅陶瓷的凝浇铸成型
王红洁
教授
8
高性能氮化硅陶瓷的制备
王红洁
教授
9
高性能气体放电光源用透明陶瓷制备
乔冠军
教授
10
可切削玻璃陶瓷在电真空领域应用的研究
马新沛
教授
11
陶瓷牙冠成型与性能研究
马新沛
教授
12
生物模板法制备生物活性HA/45S5多孔玻璃陶瓷的研究
钱军民
讲师
13
软模板法仿生合成羟基磷灰石纳米晶须的研究
钱军民
讲师
14
氮化硅铁粉自蔓延高温合成工艺及机理研究
范群成
教授
15
MoSi2自蔓延高温合成工艺及机理研究
范群成
教授
16
碳/碳－碳化硅复合材料的制备与性能研究
王继平
讲师
17
聚苯胺/尼龙66树脂复合导电薄膜的制备及电磁屏蔽性能研究
宋月贤
副教授
18
微纳米碳化钼和氮化钼的磨损性能研究
刘高杰
副教授
19
纳米超硬Si-C-N薄膜制备及其韧性研究
马胜利
教授
20
自润滑Ti-Si-C-N超硬薄膜材料的摩擦学行为研究
马胜利
教授
21
硬质复合镀层结合强度的研究
朱晓东
副教授
22
高强可降解CPP短纤维增强掺锶磷灰石复合骨水泥理化性能研究
郭大刚
讲师
23
生物医用掺杂类金刚石薄膜研究
付涛
讲师
24
多功能清洁保护膜的研制
宋月贤
副教授
25
生物发酵液相产物光催化产氢表面负载型高效光催化剂研制
郭烈锦
教授
26
单电池串联集成单管电池组的制备及其性能的初步研究
李成新
讲师
27
硫化镉特种玻璃复合高效光催化剂的制备
郭烈锦
教授
28
高强高韧石油套管钢的研究
马新沛
教授
29
交变电流下微米线宽Cu导线疲劳损伤行为研究
孙军
教授
先进材料连接工程专业方向介绍
一、专业简介及培养目标
西安交通大学先进材料连接工程专业方向是学生在具备材料学基础知识的基础上，通过以连接技术为背景增强涉及非平衡冶金学、动态电力过程控制理论与应用、非平衡力学过程原理、微机控制理论及其在连接过程的应用、材料累加制备与连接成形、材料加工过程的计算机仿真等相关知识，拓展学生在计算机与信息技术、过程控制技术、基于材料制备过程的零件制造与结构设计的机械制造等方面的基础知识，培养不仅能从事材料制备、设计与选择的材料工程类技术人才，而且还能从事连接（材料加工）技术的具有系统材料基础、连接过程基础理论与知识的技术人才，以连接过程为背景的计算机应用技术知识的深化，也将为学生从业电子信息、过程控制等领域提供必要的基础知识。
本专业方向试图使学生成为具有材料工程、材料加工工程与相关制造技术、计算机应用与过程控制的基础理论知识及工程技术知识的复合型人才。
本专业方向有权授予材料科学学士、材料科学硕士与材料加工硕士、材料科学与工程博士学位。
二、课程设置
先进材料连接工程专业方向以涉及非平衡冶金学的材料连接原理、涉及动态电力过程控制理论与应用的连接方法及非平衡力学过程原理的连接结构的冶金、自动控制与材料力学为主线，构成了本专业的课程体系及主要教学内容。
专业主要课程：
材料接合原理、材料连接新技术、材料连接结构、新能源材料制备与加工、机器人焊接工程、焊接接头的腐蚀与防护及材料加工模拟与仿真等课程。
表1先进材料连接工程专业方向开设课程
课程名称
课程类型
学时
学分
授课教师
材料接合原理
专业必修
32
2
潘希德副教授
王豫跃副教授
材料连接新技术
专业必修
32
2
张贵锋副教授
材料连接结构
专业必修
32
2
裴怡副教授
新能源材料制备与加工
专业选修
24
1.5
李长久教授
机器人焊接工程
专业选修
24
1.5
张建勋教授
焊接接头的腐蚀与防护
专业选修
24
1.5
董俊明副教授
材料加工模拟与仿真
专业选修
24
1.5
蔡洪能副教授
三、就业方向
先进材料连接工程专业的毕业生可在高校从事教学工作，在科研单位从事材料工程、材料加工技术的基础研究、应用研究和开发研究，也可在机械、冶金、化工、能源、电子、交通、轻纺、军工等企业从事材料制备、材料选择与应用、材料质量与性能检测和表面工程及先进材料开发等方面的研究工作。
西安交通大学先进材料连接工程专业是我国材料连接科学高层次人才培养的主要基地之一。
四、师资力量
本专业现有教职工20人,其中正副教授和高级工程师9人，博士导师2人，一贯坚持敬业与奉献,开拓与创新和团队作战精神。
在人才培养方面的宗旨是:
为国家培养:
"强基础,宽口径,高素质"德,智,体全面发展的高科技人才，在学科发展方面我们强调"材料制备与制造技术一体化、传统加工方法的信息技术控制化、新材料近净成形与智能控制化，充分体现多学科交叉的学科优势。
导师
职称
研究方向
张建勋
教授、博导
焊接力学、焊接机器人及信息技术在工业中的应用
李长久
教授、博导
表面工程及新能源材料的加工制备
董俊明
副教授
焊接冶金及焊接接头腐蚀与防护
裴怡
副教授
焊接力学、焊接结构及信息技术在工业中的应用
潘希德
副教授
焊接冶金、焊接质量检测
蔡洪能
副教授
焊接力学、焊接过程自动控制及复合材料研究
张贵锋
副教授
焊接过程自动控制及相变超塑性研究
殷咸青
副教授
嵌入式计算机控制系统、电弧物理及信息技术在工业中的应用
肖克民
高工
焊接过程自动控制
王豫跃
讲师
表面工程及新能源材料的加工制备
杨冠军
讲师
表面工程及新能源材料的加工制备
李成新
讲师
表面工程及新能源材料的加工制备
薛勇
讲师
焊接力学
牛靖
工程师
焊接冶金及焊接接头腐蚀与防护
五、试验条件
焊接研究所拥有固定资产超过一千万元人民币，具有连接方法实验室、材料性能及连接质量检验实验室、连接结构实验室、机器人实验室、热喷涂实验室等。
六、科研成果
近三年，曾获省部级以上奖十余项，包括陕西省科学技术（自然科学）一等奖一项，教育部提名国家科技进步二等奖１项、教育部提名国家自然科学二等奖一项,累计经济效益逾三千万人民币。
连续承担国家自然科学基金项目的研究,年均发表论文70余篇。
迄今编写专业教材和专著10余本。
现每年招收硕士研究生20余人、博士研究生10～15人。
每年均招收工程硕士研究生。
先进材料制备与控制专业方向介绍
一.专业研究方向及特色
研究工作是材料科学与技术和制造技术的交叉学科，既包含制造业的重要内容，又是材料科学与工程的主要组成之一，对国民经济的发展及国防力量的增强均有重要作用。
研究方向包括复合材料制备及控制，材料磨损及性能表征，金属单晶制备，金属半固态浆料制备成形技术，陶瓷摩擦学，先进结构陶瓷性能研究与应用，凝固过程的数值模拟，材料高能束表面处理，材料在氧化腐蚀环境中的损伤机制，高精模具快速制造工艺与技术。
以耐磨材料、材料表面强化与改性以及凝固数值模拟研究为特色。
二、研究所师资力量
全所现有专任教师9人，其中教授3人，副教授3人，高级工程师1人，中级职称3人，具有博士学位的教师7人另外还可以聘任系外及院外的教师上课和指导毕业设计。
每年可招收计划内硕士研究生18人，博士研究生9人。
在站博士后人员2人，在读研究生36人（其中博士研究生12人）。
表1先进材料制备与控制专业方向教师及研究方向介绍
导师
职称
研究方向
邢建东
教授、博导
合金材料高性能化、复合材料制备与应用、金属单晶制备
高义民
教授、博导
合金材料高性能化、复合材料研究、陶瓷摩擦学、粉末冶金
方亮
教授、博导
材料先进加工技术、合金材料高性能化、计算机模拟
鲍崇高
副教授
合金材料复合材料制备与应用、结构陶瓷性能研究、材料表面工程
李梅娥
副教授
合金凝固计算机模拟、合金材料高性能化
李秀兵
副教授
界面复合剂高性能化、复合材料制备与应用
贺柏龄
高级工程师
合金材料高性能化、双金属复合材料制备与应用
孙琨
讲师
材料先进加工技术、合金材料高性能化、计算机模拟
三、科研与教学条件：
ZRS-280真空烧结炉1台，高温氧化磨损试验机1台，浆料冲刷腐蚀磨损实验机1台，德国LEICA图象分析仪1台，5kwCO2大型激光器1台，DC160冷式压铸机1台，卧式光学显微镜2台。
此外，还拥有各种材料性能试验机如：
万能试验机、疲劳试验机、冲击韧性试验机、硬度试验机、各种磨损试验机等。
这些设备是确保高质量、深层次科研工作顺利进行的基础，亦是面向本科生、研究生开设材料现代加工技术及性能表征等实验的必备条件。
四、近年来教学与科研成果：
目前在研的国家自然科学基金项目4项，省校合作项目1项；企业合作项目6项。
年平均科研经费约150万元左右。
已完成国家“七五”科技攻关项目1项，国家自然科学基金重点项目1项，福特-中国研究与发展基金1项，省、校基金及国家重点实验室基金多项，企业合作项目30多项。
2005年获教育部提名国家科学技术发明一等奖，曾获国家教学成果二等奖1项，陕西省教学成果特等奖1项，国家教委科技进步三等奖3项，陕西省科技进步二等奖2项，西安交通大学科技成果一等奖1项、二等奖3项，国家发明专利授权9项，在申请6项。
近5年来发表论文300余篇，SCI、EI收录100余篇；专著1本，主编教材7本，论文集1本。
五、毕业设计指导教师及选题方向
指导教师有：
邢建东、高义民、方亮3位博导教授；鲍崇高、李梅娥2位副教授；贺柏龄高级工程师，孙琨讲师；皇志富讲师教师。
结合教师的主要研究方向，选题方向均属于国家重要科研项目及企业急需解决的重要问
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