1、概述
山东建筑大学材料科学与工程学院现有材料科学与工程、材料成型与控制工程和焊接技术与工程三个本科专业,其中“材料科学与工程”为山东省特色专业。学院设有“材料科学与工程”一级学科硕士点(含材料物理与化学、材料学和材料加工工程3个二级学科)和“材料工程”专业硕士点。学院拥有“材料加工工程”山东省重点学科、“材料科学与工程”山东省实验教学示范中心、山东省铸造清洁生产工程技术研究中心,设有材料科学研究所、焊接技术研究所二个研究机构。中国腐蚀与防护学会、中国仪表材料学会、中国机械学会材料分会、中国硅酸盐学会特种陶瓷分会、山东省物理学会、山东省表面处理协会、山东省铸造学会依托本学科。学院在材料表面工程、材料塑性加工工艺及相关力学问题研究、材料液态成型及连接技术、先进结构陶瓷材料、材料结构与计算模拟、光电铁电薄膜材料等领域形成了稳定的研究方向,具有明显的优势和鲜明的特色,取得了许多成就和创新,为国家材料工业的技术进步做出了重要贡献,在山东经济建设的需求中发挥重要作用。
材料科学与工程实验教学示范中心总面积4540平方米,下设液态成型、连接成形、塑性成形、材料表面工程、无机非金属材料、材料检测、金相分析、功能材料、材料测试分析9个功能实验室,包括31个小室。仪器设备总值3000余万元。主要实验设备包括日本JSM-6380LA型数字式低真空扫描电子显微镜、X射线荧光成分分析仪、德国D8 ADVANCE X射线衍射仪、美国Veeco DI Multimode 原子力显微镜、德国DSC404C161G高温差示扫描量热仪、日本EPIPHOT300 尼康卧式金相显微镜、日本FM-700 数显式显微硬度计、日本WDW-100电子万能实验机、美国IM6 Park电化学工作站、美国 AMD Opterron 8220双核芯AMD8路计算机等先进的材料测试及分析仪器;并拥有中国JGP450G高真空磁控溅射设备、美国MARKO MATERIALS公司的Advanced Melt Spinner真空电弧合金熔炼及非晶态合金甩带机、中国ZR50C-8T真空热压烧结炉、中国BCS-30D通用板材成型性试验机、中国ZG-0.025 真空感应电炉、中国FJL超高真空多功能磁控与离子束溅射设备等先进的材料制备与加工设备及中国 4XCZ 数字网络显微分析互动教学设备。同时,设有专业资料阅览室、教学计算机房、网络中心等教学设施。为教学科研工作创造了良好条件。
目前,学院现有教职工59人,其中教授14人、副教授20人,兼职博士生导师3人,硕士生导师26人,教师中50%具有博士学位,47%具有硕士学位。师资队伍中有教育部教学指导委员会学科组成员1人,国家“百千万人才工程”第一二层次人选1人,全国优秀教师2人,享受国务院特殊津贴3人,山东省劳动模范1人,山东省有突出贡献中青年专家4人,山东省高校十大优秀教师1人,山东省十佳师德标兵1人,山东省高校教学管理先进工作者2人,山东省省级教学名师1人,山东建筑大学教学名师2人。另有“泰山学者海外特聘教授”2人,形成了一支以中青年教师为骨干力量的高水平教学科研队伍。
材料学院目前由许斌教授担任院长,孙清洲教授担任党总支书记。
2、发展沿革:
山东建筑大学材料科学与工程学院(以下简称材料学院)原身为山东省机械工业学校热加工学科。1998年10月与山东建筑工程学院合并,定名为材料科学与工程系。2006年改名为材料科学与工程学院。
在专业建设方面,合校之初的专业有金属材料工程及材料加工工程两个专业。其中金属材料工程专业历史可追溯到1988年,山东机械工业学校成立了全国第一个以表面工程方向为主的专业,其中包括电镀和涂装专业,在与山东建筑大学合校后,于1998与热加工类专业整合成立金属材料工程专业。自2000年以来先后增设了“材料成型及控制工程”、“材料科学与工程”2个本科专业。截至“十一五”末,根据学校实际和社会发展需要,在保留原专业特色的基础上,进一步完善各专业学科,2009年形成了“金属材料液态成型”、“连接成型”、“塑性成形”以及“金属材料及热处理”、“材料表面工程”、“建筑材料工程”6个专业方向。2013年获批成立新的专业——焊接技术与工程,并于2014年开始招生。截止2013年,材料学院一共设立了3个专业。即为材料科学与工程、材料成型与控制工程和焊接技术与工程。2004年开始招收研究生。现已建设与发展成为材料科学与工程、材料成型与控制工程和焊接技术与工程3个本科专业及材料学、材料加工工程、材料物理化学3个普通硕士专业和材料工程1个工程硕士专业。2012年材料科学与工程本科专业被列为省级特色专业。学院始终将教书育人作为学院工作的第一要务,通过加强管理,树立良好的教风与学风,较强就业指导与技能培训,材料学院毕业生整体就业率高达95%以上。学院本科生在“挑战杯”大赛中获省级以上奖励28项,其中国家级5项,省级13项,尤其在2009年取得历史性突破,获国家特等奖1项、一等奖1项。学生成功申请国家专利5项,发表核心期刊论文17篇,EI收录2篇。
在学科建设方面:1993年所属“材料加工工程”被列为省级重点学科,2004年获得材料学、材料加工工程二级学科工学硕士学位授予权,2008年获得材料物理化学二级学科工学硕士学位授予权,2010年获得材料工程二级学科专业硕士学位授予权。学科在金属材料、无机非金属材料、表面防护处理、液体成型、塑性成行等领域具有长期的积累和厚实的基础,在建筑材料领域形成鲜明特色,在国内外同类学科领域具有重要影响。
今年来学院领导成员名单:
1998.10—2004.03 院长:孙清洲 党总支书记:王国凡
2004.04—2008.03 院长:孙清洲 党总支书记:王国凡
2008.04—2012.03 院长:许 斌 党总支书记:孙清洲
2012.04—至今 院长:许 斌 党总支书记:孙清洲
3、重要科研成果
近年来,材料科学与工程学院承担国家自然科学基金项目9项、教育部项目2项、其它省部级项目50多项,科研经费3000余万元;学院获得含国家科技进步二等奖、教育部技术发明一等奖、教育部提名国家科技进步二等奖以及山东省教学成果一等奖、山东省科技进步二等奖在内的研究成果奖50余项。发表学术论文350余篇,其中260余篇被SCI或EI收录。授权发明专利40多项,为材料领域的人才培养、科技创新和社会服务做出了较大的贡献。
近五年,主要的科研成果奖励如下:
序号 |
成 果 名 称 |
获奖人 |
获奖名称、等级,时间 |
1 |
等壁厚弯管塑性成形理论及工艺工装设备 |
鹿晓阳 |
国家科技进步奖 二等奖 2003年 |
2 |
树脂旧砂热法再生技术的研究 |
孙清洲 |
教育部提名国家科学进步奖二等奖 2006年 |
3 |
汽车用高强度CmnAl-Trip冷轧钢板的开发研制 |
景财年 |
山东省科技进步奖 二等奖 2010年 |
4 |
纳米复合化学镀Ni-P/Au的研究 |
马洪芳 |
山东省科技进步奖 二等奖 2010年 |
5 |
新型无机功能材料的微结构与物性研究 |
许 斌 |
山东省自然科学奖 二等奖 2009年 |
6 |
化学镀镍基合金工艺及其应用研究 |
冯立明 |
山东省科学技术进步奖 三等奖 2009年 |
7 |
利用混凝土淤渣制备微晶玻璃陶瓷装饰材料 |
田清波 |
山东省科学技术进步奖 三等奖 2009年 |
8 |
粘土旧砂完全再生工艺及应用 |
孙清州 |
山东省科技进步奖 三等奖 2010年 |
9 |
人造金刚石金属包膜微结构及其催化剂机理研究 |
许 斌 |
山东省自然科学奖 三等奖 2008年 |
10 |
大型火灾试验炉燃烧与自控关键技术开发研究 |
李明弟 |
山东省科学技术进步奖 三等奖 2007年 |
11 |
金属间化合物和金刚石的制备及耐磨材料的研究 |
刘科高 |
山东省高校优秀科研成果奖二等奖 2008年 |
12 |
金属包膜与人造金刚石单晶合成机理的相关性研究 |
许 斌 |
山东省高校优秀科研成果奖二等奖 2008年 |
13 |
高硬度硼铬稀土共渗层低脆性机理及其摩擦学特性研究 |
许 斌 |
山东省高校优秀科研成果奖二等奖 2008年 |
14 |
石英砂高温改型机理研究 |
孙清洲 |
山东省高校优秀科研成果奖二等奖 2006年 |
15 |
光声光热效应检测材料性能的研究 |
范素华 |
山东省高校优秀科研成果奖二等奖 2008年 |
16 |
非晶态合金粘度测试仪的研制 |
牛玉超 |
山东省高校实验成果奖 二等奖 2008年 |
17 |
冲天炉项目 |
李长龙 |
山东省专利奖 二等奖 2007年 |
4、本单位大事记
2008年
(1)《材料科学基础》与《工程材料及其成形基础》被评为校级精品课程;
(2)材料科学与工程专业被评为校级品牌特色专业;
(3)许斌教授被评为校级教学名师;
(4)获得国家级“十一五”规划教研课题子项目立项;
(5)“材料学”学科被确定为校级重点学科;
(6)与机电学院联合共建的“机械基础实验教学中心”被评为省级实验教学示范中心;
(7)“材料加工工程”学科山东省高等学校重点学科通过中期考核。
2009年
(1)张元彬教授作为负责人的《材料科学基础》获得校级精品课程;
(2)许斌教授负责的《工程材料及其成形基础》系列课程改革获得省级教学成果二等奖;
(3)孙清洲教授负责的《材料科学与工程类专业人才培养方案的研究与实践》获得省级教学成果三等奖;
(4)许斌教授负责的《材料类硕士研究生培养模式探索与创新实践》获得省级教学成果三等奖;
(5)获得省高等学校优秀教材二等奖1项;
(6)“材料科学与工程实验教学中心”被评为学校实验教学示范中心;
(7)“材料分析与测试教学实验中心”获省高校骨干学科教学实验中心建设项目立项资助。
2010年
(1)许斌教授作为负责人的《工程材料及成形基础》获批为省级精品课程;
(2)荆海鸥教授作为负责人的《传输原理》 获批为校级精品课程;
(3)“材料科学与工程”校级实验教学示范中心获批;
(4)第十一届“挑战杯”大学生创新计划竞赛世博专项特等奖一项;
(5)申报成功“材料科学与工程”一级学科硕士点和“材料工程”工程硕士点。
2011年
(1)“材料科学与工程”专业获批山东省特色专业;
(2)获批“材料科学与工程”一级学科硕士点;
(3)“材料加工工程”获得“十二五”山东省重点学科;
(4)“材料科学与工程”山东省实验教学示范中心获得批准;
(5)山东省铸造清洁生产工程技术研究中心成立。
2012年
(1)“材料科学与工程”本科专业被列为省级特色专业;
(2)与菏泽鲁润建材综合开发有限公司公司签订校企合作协议,并举行了研究生科研实践基地揭牌仪式;
(3)材料学科被批准为山东省“十二五”期间特色建设重点学科。
2013年
(1)新增“焊接技术与工程”本科专业;
(2)依据学校《“五大工程”实施纲要》,制定材料学院“十二五发展发展规划;
(3)“材料成型与控制工程”入选教育部卓越工程师教育培养计划本科专业(第三批)。
2014年
(1)“金属液态成型技术课程群”获批山东省级精品课程群;
(2)焊接技术与工程专业开始招生,首次招生73人。
(3)景财年教师荣获山东省有突出贡献中青年专家称号。
4、对行业发展的贡献
(1)材料塑性加工工艺及相关力学问题
方向在塑性成型理论研究、加工工艺设计和工艺工装设备研制以及与冲压、锻造等工艺过程相关的力学数值分析及优化设计方法等方面都有许多成就和创新。主要从事“计算结构力学与计算机辅助设计”、“工程结构优化设计理论与方法”、“金属塑性加工新工艺及工艺工装设备”等领域研究。其中“等壁厚弯管塑性成形理论及工艺工装设备”科研成果在国家重点建设项目“三十万吨乙烯工程”、“十万吨高碳醇工程”和“西气东输工程”中推广应用后,产生显然的社会效益和经济效益。 有关研究成果曾获国家科技进步二等奖一项、教育部中国高校技术发明一等奖一项、山东省和教育部等省部级科技进步奖五项。承担国家及省自然科学基金项目五项。
(2)材料表面工程
研究方向在金属材料、无机非金属材料表面工程理论的研究上做出了创新性成果,其中“钢铁铸件表面粒子增强复合材料研究”项目,采用涂覆铸造技术生产表面粒子增强耐磨复合材料,解决了WC颗粒易脱落的关键技术问题。在应用技术方面创经济效益已达1360万元。近十年来,在金属基颗粒增强表面复合材料的制备、触媒组织结构与人造金刚石单晶表界面的相关性、利用价电子结构理论(余氏理论和程氏理论)研究包括摩擦学在内的材料表界面特性等方面有一定创新。该领域研究对改善钢铁铸件耐磨性、高品质金刚石的生产具有重要工程应用价值。
(3)先进陶瓷材料
该方向在高性能微晶玻璃建筑材料、微结晶光电功能材料、铁电、压电陶瓷的制备、性能、结构、理论研究及在建筑智能化应用等方面作为研究重点。以环保型铁电材料体系为研究对象,对四层铋层状钙钛矿结构铁电功能材料进行了创新性的系统研究,在铁电存储方面有很高的应用价值。正在研究的铁电压电陶瓷在智能化建筑领域的应用,主要是新型铁电、压电陶瓷在混凝土的损伤、变形、内部应力和应变分布检测、自修复、建筑节能以及自动控制方面的应用基础研究。
(4)砂型铸造再生工艺及设备
在铸造旧砂利用方面,发明了粘土旧砂、树脂旧砂、碱性酚醛自硬树脂旧砂及水玻璃旧砂的再生工艺及设备。再生砂和新砂相比粒度更趋圆整,发气性和急热膨胀性降低,铸造工艺性能优于同种新砂。经再生并改性处理的粘土完全再生砂和新砂相比粒度不发生明显变化,粒形更趋圆整,可代替新砂用于有机及无机粘结剂制芯。水玻璃旧砂的回收率达到85%以上,从而减少了旧砂的排放和新砂的用量,提高了铸造企业的经济效益和社会效益。
(5)球墨铸铁低载荷零件开发研究
采用控制冷却-等温处理复合工艺来使球墨铸铁贝氏体或托氏体化,适用于低载荷轴类零件、轴承零件等球墨铸铁零件的控制冷却-等温处理环保型新工艺,具有自主知识产权,可在低载荷球墨铸铁零件的生产中应用和较大幅度地提高球墨铸铁的淬透性,节约合金元素,降低材料成本,直接提高生产效益。不仅有益于提高球墨铸铁机械零件的综合力学性能和使用寿命,提高经济效益,同时由于新工艺可以节约原材料和减少污染,具有较大的经济和社会效益。
(6)冲天炉新技术改造
在原有冲天炉的基础上,对其进行了结构改造,在底焦的上面增加1~2小风口,使炉气在冲天炉的预热带得以继续燃烧,降低炉气中的CO含量的同时也提高了焦炭热量的利用率和炉料的预热效果。结合冲天炉热风胆,能有效提高热风胆的预热效果和热风温度。在不改变焦炭消耗的情况下,铁水温度能提高30~50℃。如铁水温度不变,即可节约10~40%的焦炭,提高冲天炉的热效率、炉内温度和炉渣的流动性,减少溶剂的用量、炉渣量以及炉渣带走的热量。此外,该设备还能降低单位熔化时间炉衬侵蚀量,可以将铸造粉尘喷吹到冲天炉中,有效煤粉充分燃烧,降低了焦炭烧耗,其它组分变成了炉渣,实现铸造粉尘零排放,降低生产成本。铁水出炉温度的提高,改变了冲天炉的熔炼环境,适当提高了炉渣的碱度,以便降低合金元素的烧损率,有利于化学成分和冲天炉熔炼的稳定以及铁水冶金质量的改善,不但能增加炉内的脱硫效果和铁水的纯净度,还能减少气孔、夹渣等铸造缺陷,提高铸件的成品率。目前已在生产实践中广泛应用,取得了较好的经济和社会效益。
(7)废弃物的综合利用
利用固体废弃物赤泥、废弃混凝土及锆硅渣等废弃物等生产新型高性能民用玻璃陶瓷、结构陶瓷材料。该方向解决先进陶瓷行业中能源的巨大消耗、环境污染以及对矿物资源的依赖等对社会与经济可持续发展带来的问题。“利用混凝土淤渣制备微晶玻璃陶瓷装饰材料”开辟了城市建筑混凝土淤渣利用的新思路,目前正在开展利用粉煤灰、混凝土淤渣、石粉锯泥及锆硅渣等固体废弃物的综合利用。制备高性能、低成本、绿色环保的微晶玻璃陶瓷材料,解决固体废弃物对环境的污染问题,变废为宝,减少对矿物资源的依赖。
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(撰稿人 许斌)