特色学科建设工程立项学科——材料物理与化学

1.学科简介

材料物理与化学所属的一级学科材料科学与工程是辽宁工业大学最早设置的学科之一，1978年既设有金属材料及热处理专业和铸造专业，1984年增设金属塑性加工专业，2003年设立材料物理专业，1994年开始硕士研究生教育，2002年材料物理与化学硕士点获批并于同年开始招生。目前拥有材料科学与工程(一级专业)、材料物理、材料成型与控制三个本科专业；材料科学与工程专业07年被评为辽宁省高校示范专业，08年被国家教育部、财政部批准为第三批国家特色专业建设点，09年《材料科学基础》被辽宁省教育厅确定为省级精品课。现设有材料学、材料加工工程、材料物理与化学、冶金物理化学四个硕士点，具有材料工程领域工程硕士培养学位授予资格；2002年，经辽宁省教育厅组织的评审，我校材料物理与化学学科被评为辽宁省重点学科，2009年，该学科入选“辽宁省提升高等学校核心竞争力特色学科建设工程立项名单”。

经过不断的整合和发展，本学科目前已经形成了液态金属结构理论及脉冲电场处理技术、合金价电子结构与成分设计、金属凝固理论与控制凝固技术、无机材料制备与应用技术和先进功能材料及应用五个相对稳定的研究方向和研究团队。其中液态金属结构理论及脉冲电场处理技术研究方向具有自己的特色，合金价电子结构与成分设计研究方向在国内具有领先优势。

其中，脉冲电场处理技术研究团队带头人为王建中教授，该团队目前共有博士生导师1人，教授4名，副教授4名，讲师1名，博士研究生1名及十余名硕士研究生，形成了职称配置合理、学历层次较高、以青年学术骨干为主的稳定学术梯队。该科研团队长期致力于外场条件下金属的凝固理论及研究工作，在金属组织细化、偏析缺陷改善、液态金属结构与超细粉体材料制备等方面取得了令人瞩目的重要进展。已连续获得3项国家自然科学基金资助，1项国家经贸委重点项目资助、2项国家外专局项目以及多项省部级基金资助。截至目前，该团队发表论文近百篇，其中被SCI、EI等检索论文40余篇，出版学术著作2部，获得辽宁省科学技术进步奖1项，授权发明专利3项。其次，该团队已与澳大利亚Wollongong大学、日本物质材料研究机构与北京科技大学、天津大学等国内外知名学术机构和学者建立了稳定的科研合作与交流关系，为开拓团队研究方向的影响力奠定了基础。

金属凝固理论与控制凝固技术研究团队带头人为常国威教授，该团队目前教授3名，副教授2名及十余名硕士研究生组成。团队基本上完成了从纯金属凝固理论研究过度到研究连铸条件下的凝固过程与控制技术的转变，取得了如下代表性成果。(1)建立了在交变电流通过固液界面条件下界面形态稳定性动力学理论。(2)建立了反映连铸坯柱状晶区溶质分布的数学关系式；弄清了连铸坯凝固初期组织比较混乱的机理。(3)建立了圆柱形固相生长时界面稳定性理论。(5)开发出了高传输性能铜导线高效连铸与筒类铸件连铸以及下拉式反向凝固法连铸铜包铝复合铸锭技术。(6)获得了适用于包晶反应产物侧向生长速度的计算公式。承担国家级项目2项，省部级项目2项，市厅级项目9项，发表学术论文80余篇，其中SCI、EI收录50余篇，出版专著一部。分别与北京科技大学、上海大学联合培养博士研究生2名。

合金价电子结构与成分设计研究团队带头人为林成副教授，该团队目前教授1名，副教授2名及数名硕士研究生组成。该研究方向在原学科带头人刘志林教授的带领下已经开展了近二十年的研究工作，共承担国家973项目子课题1项、国家自然科学基金项目7项，承担了辽宁省科技厅项目1项，辽宁省教育厅项目6项、汽车新材料辽宁省重点实验室开放项目1项、横向课题2项。发表学术论文70余篇，其中SCI、EI检索40余篇，出版专著1部，授权国家发明专利3项。在刘志林教授的指导下，林成博士首次将“等概率原理”引入到EET理论中，解决了EET中最可几值确定难的问题，并共同提出了合金相及相界面电子结构参数统计值的计算方法探索了高强钛合金电子结构参数的统计值与相变与力学性能的关系，提出了一种钛合金成分定量设计方法。

先进功能材料及应用研究团队带头人为石萍教授，该团队目前有教授2人，副教授4人，讲师2人以及若干名研究生组成。该团队一直以来从事先进功能材料材料的研究，主要围绕金属基生物医用材料应用所面临的科学问题和应用技术问题开展工作，重点研究NiTi现状记忆合金、钛及其合金以及可降解镁合金的制备和表面改性；在非晶合金研究领域重点研究非晶合金材料的形成机理、非晶合金材料的制备工艺、非晶合金材料的使役性能和非晶合金的应用与开发等。主持国家项目2项，省部级项目2项，市厅级项目2项，发表学术论文80余篇，其中SCI、EI检索论文40余篇，获国家发明专利1项。

先进陶瓷材料研究团队带头人为穆柏春教授，该团队目前有教授1人，副教授3人以及若干名研究生组成。主要研究包括高强度耐高温催化净化过滤材料，陶瓷材料的强韧化，工业废渣的综合利用开发以及菱镁矿绿色熔炼关键技术与装备的研发，主持国家863项目1项，省部级项目3项，发表学术论文60余篇，其中SCI检索论文10余篇，获发明专利1项，发表专著1部，应用于医药食品环保领域的微孔陶瓷的研究于2008年获辽宁省政府科技进步三等奖一项。

为了加强师资力量，提高特色学科的竞争实力，近年来学校先后派出数名教师出国进修学习，参加交流的高校有香港理工大学、日本室兰工业大学、日本北九州市立大学、日本物质·材料研究机构及澳大利亚Wollongong大学等，取得了明显的效果。近三年招收研究生75人，授予学位76人，就业76人，研究生在读期间先后《Advanced Materials Research》、《China Foudary》、《特种铸造及有色合金》和《材料热处理学报》等知名杂志上发表的文章45篇，其有被SCI、EI、ISTP收录26篇。

依托该材料物理与化学辽宁省重点学科建设有辽宁省光伏材料重点实验室、辽宁省汽车新材料重点实验室、辽宁省汽车材料轻量化工程技术研究中心和辽宁省高校汽车材料与工程重点实验室。这些重点实验室中具有X射线衍射仪（D/MAX 2500）、扫描电子显微镜（S-3000N）、x射线能谱仪 (QUESTLEVEL）、

综合热分析仪（LABSYS）、等离子发射光谱仪（ICPS-7510）、高温万能材料试验机（CMT5305）、金相显微镜（Axiovert 200MAT）、真空热压炉 （RJ-1900）、

四柱液压机 （W-315A）、真空下连续熔铸炉 （ZCX-50）、非自耗真空电弧炉 （WK-ⅡD）、中频炉 （ZG-160）、真空感应熔炼炉 （ZG-0.025）等设备，具有比较先进的科学研究条件。

2.学科带头人简介

              王建中，男，1957年10月出生，工学博士，辽宁工业大学教授，博士生导师。1982年毕业于东北大学粉末冶金专业获学士学位；1988年毕业于北京科技大学钢铁冶金专业 获硕士学位，1999年毕业于北京科技大学钢铁冶金专业获博士学位。2006年美国Michigan大学高级访问学者。重点学科材料物理与化学一级学科带头人，兼任中国金属学会材料科学分会副理事长，中国能源协会副理事长。辽宁省光伏

材料重点实验室主任。王建中教授长期致力于电脉冲材料改性技术的研究与推广。在金属组织细化、偏析缺陷改善、

液态金属结构与超细粉体材料制备等方面取得了令人瞩目的重要进展。首次提出了金属液脉冲孕育处理的新方法，改变了人们以控制凝固过程与条件为主的传统研究思维，开辟了一条以充分挖掘材料潜力，绿色冶金为特色的金属材料制备途径。王建中教授先后作为重要成员参加了“国家重大基础研究发展规划项目”、“国家九五攻关重中之重项目”以及国家经贸委“国家技术创新计划‘高效连铸技术开发’”项目，先后承担国家自然科学基金面上项目3项，国家水专项子课题1项，国家经贸委项目1项，国家“863”子课题1项、国家外国专家局项目2项、辽宁省科技厅项目2项、辽宁省高等学校优秀人才项目与辽宁省创新团队项目各1项。获辽宁省科技进步三等奖1项，国家发明专利4项。近十年来，已发表论文近100篇，其中被SCI、EI、ISTP检索论文40篇，出版学术专著2部。                

 3.学科图片

图1 电脉冲作用下Al-Si合金熔体结构转变

未处理                  电脉冲处理

图2 电脉冲改善铝铜合金宏观偏析的透射电镜照片

图3包晶反应产物侧向生长速度计算值与实验值的比较

图4微弧氧化和电化学沉积法在镁合金表面制备的MgO/DCPD复合层

图5碳纤维增韧陶瓷基复合材料的断口形貌扫描电镜照片

4.进展动态

（1）             2011.7，本学科引进两名教师。吴琼：博士毕业于江苏大学材料科学与工程学院，美国化学学会会员，日本摩擦学会会员，美国陶瓷学会会员，中国复合材料学会会员。主要从事纳米材料制备及表面改性和金属基复合材料摩擦学领域的研究。郑黎明：博士毕业于中国矿业大学（北京）主要从事无机非金属矿业材料的研究。

（2）             2011.9.7-9.9，材料学院承办了2011国际材料与制造学术会议，会议邀请中国科学院肖纪美院士以及来自澳大利亚、新加坡、日本、印度、泰国、南非、俄罗斯等国的专家和学者，同时还有来自中国科学院沈阳金属研究所、 北京科技大学、东北大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、大连理工大学、南京大学、上海大学、中国第一重型机械集团等国内外学者200余人。大会最终接收稿件303篇，会议论文在《Advanced Materials Research》期刊上发表，所有论文已被EI收录。

（3）             2011.9，本学科获得辽宁省自然科学基金项目2项、辽宁省博士启动基金1项，国家青年基金一项。

（4）             2011.10，本学科齐锦刚和刘伟东教授入选辽宁省教育厅优秀人才支持计划-高校杰出学者成长计划。

（5）             2011.10，本学科青年教师何力佳博士完成了在澳大利亚Wollongong大学为期一年的访问学者工作后回国，举办了“商业纯Ti的热变形过程及再结晶研究”学术讲座，为青年教师的学术交流提供了一个良好的契机。

（6）             2011.11，我校2011年中央与地方共建项目“材料物理与化学省重点学科专业实验室建设”获批，其中“材料物理实验室”项目资金300万元，“光伏材料实验室”项目资金200万元。

（7）             2011.12，获得辽宁省教育厅优秀人才项目2项，辽宁省教育厅一般项目3项，校科研启动基金3项和辽宁省百千万人才工程资助项目1项。

（8）             2011.12，由张震斌、唐立丹等人新编教材《环境材料》以及由齐锦刚、王冰、李强等人新编教材《金属材料学》顺利出版。

（9）             2011年本学科共发表学术论文73篇，专任教师人均发表论文2.03篇，获授权发明专利2项，出版专著1部，教材2部。

（10）            2012.3，本学科24名研究生顺利通过硕士论文答辩。