长春工业大学新增博士学位授予单位项目建设规划

长春工业大学新增博士学位授予单位项目建设规划内容摘要：

三、授权学科建设规划 我校确定材料科学与工程、机械工程、化学工程与技术 3 个一级学科为授权学科。 （一）材料科学与工程学科建设规划 本 学科自 1961 年开始招收本科生（金属材料热处理专业）， 1983 年开始招收硕士研究生， 2020 年获得材料科学与工程一级学科硕士学位授予权。 学科中有 2 个二级学科为吉林省重点学科 ， 同时还拥有材料工程领域工程硕士学位授予权。 该学科的本科专业 —金属材料工程、材料成型及控制工程和高分子材料与工程均为吉林省首批建设的特色专业，其中金属材料工程和高分子材料与工程专业被推荐为国家首批建设的特色专业。 学科建有先进结构材料省部共建教育部重点实验室、合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心等 5 个部、省级重点实验室和工程研究中心。 1 现有基础 学科基础 本学科始终将学科和学位点的建设当作高层次专业人才培 养、科研水平提高、开展学术交流和提升自身学术水平与地位的重要工作来做，取得了显著成效。 目前学科拥有的一级学科授权点、重点学科和部省级重点实验室，工程研究中心情况见表 1～ 3所示。 表 1 本学科现有学位授权点 学位授权点 学科代码 学科、专业名称 批准时间 现有学位授权点 一级学科硕士点 0805 材料科学与工程 2020 年 相关学位授权点 一级学科硕士点 0817 化学工程与技术 2020 年 0802 机械工程 2020 年 二级学科硕士点 070305 高分子化学与物理 2020 年 081203 计算机应用技术 1999 年 070104 应用数学 2020 年 表 2 本学科内现有重点学科 级 别 名 称 批 准 部 门 批 准 时 间 省 级 材料学 吉林省教育厅 ； 13 材料加工工程 吉林省教育厅 ； 表 3 本学科现有国家 (部、省 )重点实验室 名 称 批 准 部 门 批准时间 先进结构材料重点实验室（省部共建） 教育部 2020 合成树脂与特种纤维工程研究中心 教育部 2020 高性能强韧化工程材料重点实验室 吉林省教育厅 2020 合成树脂与化学纤维科技创新中心 吉林省科技厅 2020 新型结构材料及其加工技术工程实验室 吉林省发改委 2020 本一级学科点的特色、学术地位、作用和意义 本学科的主要特色是在研究材料科学与工程的基础理论和普遍规律的基础上，重点研究结构材料的设计、制备、成型及应用开发等方面的相关问题，追求材料的高性能化，制备技术的简洁化，生产过程的低成本化，使用过程的 “绿色化 ”（资源丰富、循环利用、节能环保）。 学科团队在高分子材料、碳纤维及其复合材料、 金属材料强韧化、先进结构材料制备成型与加工新技术、微细 粉体材料的合成制备与性能表征等五个方面开展了深入、细致地研发工作，形成了特色鲜明、长期稳定的研究方向。 高分子材料： 围绕通用高分子材料的高性能化，采用先进的高分子合成手段和共混加工技术，通过研究高分子材料和多相多组分聚合物的相行为、形态控制、形变机理及其结构和性能之间的关系等基础科学问题，实现了对材料结构的设计与性能优化，为通用高分子材料的高性能化奠定了理论基 础。 清楚地阐明了聚酯工程塑料PBT 的增韧机理为橡胶粒子的空洞化引发塑料基体的剪切屈服， 拍摄的透射电镜照片被国外学者 Collyer 选为塑料增韧专著 “Rubber Toughened Engineering Plastics”的封面。 提出了新的橡胶增韧塑料脆韧转变判据， 丰富和发展了塑料的形变和增韧机理。 上述研究 4 次获得国家自然科学基金资助，在 SCI 检索期刊上发表论文 47 篇，他引 400余次。 开发出了高性能 PMMA 树脂、 SAN 树脂、 ABS 树脂系列产品、 ACR 和 MBS增韧剂及其汽车用高韧尼龙、高韧 PBT 和高韧 PC 工程塑料合金产品的合成与应用技术， 开发 了 高品质 ABS 树脂合成新工艺 ，已 成功应用于吉林石化公 司 10 万吨 /年 ABS树脂装置的扩产改造，装置的年产能力由 10 万吨扩产至 18 万吨，年产值由 15 亿元提升至 27 亿元，该项目 2020 年荣获吉林省科技进步二等奖，生产的 ABS 树脂产品于 2020 年被评为中国名牌产品。 开发的 ACR 和 MBS 两种核壳结构塑料增韧剂在完成小试和中试研究及其应用研究基础上，在中国石油吉林石化公司建成了国内最大的ACR 和 MBS 生产装置（ 5000 吨 /年）。 与盘锦华锦集团合作对引进的 ABS 树脂生产装置进行技术改造，获得辽宁省科技成果转化一等奖。 碳纤维及其复合材料： 本学科方向围绕碳纤维的 高性能化、稳定化及其应 14 用技术，研究了纤维的制备工艺与结构和性能之间的相互关系， 纤维结构缺陷的形成机制和控制理论等基础科学问题，实现了对纤维结构缺陷的抑制，不断地提高了碳纤维的拉伸强度和模量，为开发高性能碳纤维制备技术和推进碳纤维产业化提供了技术支撑。 与吉林石化公司合作建成了 50 吨 /年的聚丙烯腈原丝和 20 吨 /年的碳纤维中试装置， 2020 年 ， 突破了 T300 碳纤维用聚丙烯腈原丝的关键制备技术， 2020 年，开发出了宇航级 T300 碳纤维产品的成套技术 ，满足了国防工业需求，实现了工艺与装备定型。 2020 年，吉林石化公司 被国家指定为军工碳纤维产品定点企业，碳纤维产品已成功应用于我国宇宙飞船的关键结构材料和新一代战略武器的研制，解决了国防工业急需。 完成国防科工委国防军用关键材料试点项目 1 项，完成国家 863 课题 2 项，吉林省科技厅项目 2 项，获吉林省科技进步一等奖 1 项，吉林省优秀产学研联合项目一等奖 1 项。 为了表彰课题组在碳纤维领域做出的重要贡献， 2020 年，本方向学术带头人荣获吉林石化公司建厂 50 年首项 “ 外聘人才杰出贡献奖 ”。 开发的丙烯腈水相悬浮聚合工艺技术在吉林化纤集团公司获得成功应用，申请国家发明专利 1 项。 金属材 料强韧化： 根据材料固态相变过程中，成分 、 工艺 、 相变量（结构） 、性能之间的定性定量关系，开展了深入的理论研究和应用技术研究工作，着重汽车零部件用钢和工程机械中耐磨损件为主的合金设计，及汽车轻量化过程中材料的强韧化处理。 提出的采用理论和经验公式相结合的方式，定量计算合金成分，设计高性能低碳低合金钢，改革目前国外用严格限制钢材淬透性带宽度，选定工艺参数的技术制式的研究成果，被英国剑桥大学材料冶金系著名贝氏体研究专 家 教授及合作者 GarciaMateo, 等引用 2 次 ；提出的低碳马氏体形态强韧化机制，齿轮、轴类等锻件的等温正火和退火热处理工艺的研究理论得到雷霆权、潘健生、涂铭旌等中国工程院院士及学术界的广泛认同，专业核心期刊 “金属热处理 ”杂志的副主任编委和新一届编委均有本学科过去和现在的学术带头人担当。 该学术方向的研究成果还丰富了金属强韧化理论，用其指导生产实际，使一汽红旗轿车实现了 IF 钢板的国产化，填补了轿车深冲件应用国产 IF 钢板的国内空白，取得了显著的经济和社会效益。 近五年中，共完成和承担省部级、企业委托科研课题 20 余项，获吉林省科技进步三等奖 6 项。 先 进结构材料的制备成型与加工新技术： 通过对材料合成制备及加工新技术原理的研究，在分析材料的性能与其依存关系的基础上，采用激光熔覆、热喷涂、电沉积复合镀、电化学转化膜等先进的材料加工技术，制备新型结构材料或对已有材料进行改性处理，大幅度提高材料的力学、物理与化学性能。 研究成果在汽车零部件生产用模具表面处理中得到应用，为企业创造 1200 万元的经济效益，获得吉林省科技进步二等奖。 提出的 激光熔覆相关论点被同行引用多次；研制的堆焊材料、制定的热喷涂工艺应用于轧辊表面修复和火电厂易磨损件表面质量的提高，为企业解决了生产难 题，带来了上千万元的经济效益；在焊接过程质量 监控 方面实现了螺焊管明弧焊、 15 埋弧焊焊接过程的智能控制，形成了具有自主知识产权的研究成果；利用金属纳米复合镀层的特性， 替代污染严重的电镀铬方法及其镀层， 解决了连铸坯结晶器内表面的耐磨、耐蚀问题，获发明专利。 设计研制的 “合金渗碳钢坯等温正火生产线 ”通过国家级技术鉴定，定为国家级新产品。 在国内一汽、二汽、上汽、南汽等 40 余家企业用于汽车齿轮、轴等锻坯等温正火热处理。 在该领域 近五年来承担和完成省部级、企业委托项目 30 余项，获省部级科技进步二等奖 2 项，三等奖 2 项， 国家 发明专 利 1 项，实用新型专利 3 项。 微细粉体材料的合成制备与性能表征： 追踪本学科领域的研究前沿，利用机械合金化和脉冲等离子放电烧结（ SPS）方法，制备结构件和功能件用微细粉体合金及陶瓷等材料，通过研究该过程中机械作用和烧结工艺对微细粉体的粒度、纯度和转换率的影响规律，确定合适的工艺过程和参数。 研究成果为纳米陶瓷 金属复合材料及部件的功能化设计开辟了新的途径， 为制备适用于汽车减重、零件减摩抗蚀，磁芯增效等材料积累了试验数据。 项目得到国家自然科学基金的支持。 通过合成制备 新型可加工导电陶瓷 Ti3SiC2和激光 陶瓷 YAG 等功能材料，研制了高效多维球磨机和脉冲等离子放电烧结（ SPS）设备，获 国家发明 专利 1 项。 该设备在微细粉体新材料合成制备方面的功能及作用，吸引了国内该领域的多名学者及其指导的博士研究生来本学科开展相关研究工作。 在粉末冶金法制造齿轮结构件过程中，通过添加纳米微粉，改善结构件的致密性，降低烧结温度的研究成果，对企业的技术创新具有现实的指导意义。 该领域的研究分别得到国家自然科学基金、教育部博士点基金和博士后基金的支持，获国家发明专利 1 项。 学术队伍 本一级学科拥有教学与科研人员 54 人，其中教授 12 人，副高职称 28 人，其中具有博士学位 28 人，具有硕士学位 15 人， 45 岁以下中青年人员占总数 65%以上；多名赴英国、日本、美国、韩国和加拿大等国作访问学者、攻读学位，还有一批在中科院、清华大学、吉林大学及国有大型企业的国家和教育部重点实验室、博士后工作站工作的博士、博士后人员。 学术带头人中有兼职博士生导师 1 人，吉林省首席教授 1人，国务院政府特贴获得者 2 人，省突贡专家 4 人。 学科方向简介 学科方向一：高分子材料 本学科方向围绕通用高分子材料的高性能化，采用先进的高分子合成手段和共混加工技 术，通过研究高分子材料结构与性能之间的关系，实现了对材料结构的设计与调控，为通用高分子材料的高性能化奠定了理论基础。 本学科团队在通用高聚物树脂的合成、核壳结构塑料增韧剂、工程塑料合金化和聚合反应工程方面开展了一系列研 16 究工作，形成了比较稳定的研究方向。 1. 高聚物树脂合成及其结构与性能：采用连续本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合方法，通过设计高聚物的合成配方和工艺条件实现对其结构和性能的优化，研究了高聚物树脂的结构与性能和合成工艺之间的相互关系及其结构控制机理，开发出了高性能PMMA 树脂、 ABS 树脂、 SAN 树脂等 系列高聚物树脂的合成技术，在国外学术期刊上发表论文 8 篇。 开发的高品质 ABS 树脂合成新工艺成功应用于吉林石化公司 10 万吨 /年 ABS 树脂装置的扩产改造，该项目 2020 年荣获吉林省科技进步二等奖，生产的ABS 树脂产品 2020 年被评为中国名牌产品。 同时还陆续开发出了板材级 ABS 树脂、汽车仪表板表皮专用 ABS 树脂、透明 ABS 树脂和高耐热 ABS 树脂的合成技术，为实现 ABS 树脂产品的系列化奠定了技术基础。 与盘锦华锦集团合作对引进的 ABS 树脂生产装置进行技术改造，获得辽宁省科技成果转化一等奖。 2. 核壳结构塑料增韧剂合成 与应用：采用乳液聚合和乳液接枝聚合方法，研究了乳液接枝聚合机理和乳胶粒子的形态结构控制机制，实现了对增韧剂结构的控制，使其增韧效率最大化。 在成功开发出具有普通核壳结构的塑料增韧剂合成技术基础上，又开发出了具有反应活性的特殊核壳 结构增韧剂的制备技术，进一步拓宽了增韧剂的应用领域。 本研究方向 3 次获得国家自然科学基金资助，相关研究成果发表 SCI 论文11 篇。 开发的 ACR 和 MBS 两种核壳结构塑料增韧剂，其增韧效率达到了美国和日本产品的水平，在完成小试和中试研究及其应用研究基础上，在中国石油吉林石化公司建成了 5000 吨 /年的 ACR 和 MBS 生产装置，在全国同类产品中规模最大。 3. 工程塑料合金化：采用熔融共混和反应共混技术，研究了多相多组分聚合物的相行为、形态控制、形变机理及其结构和性能之间的关系，清楚地阐明了聚酯工程塑料 PBT 的增韧机理为橡胶粒子的空洞化引发塑料基体的剪切屈服，其增韧机理透射电镜照片在本学科重要期刊 Polymer 上发表后，被国外学者选为塑料增韧专著 “Rubber Toughened Engineering Plastics”的封面。 提出了新的橡胶增韧塑料脆韧转变判据，丰富和发展了塑料的形变和增韧机理，为 实现高聚物材料的高韧化奠定理论基础。 开发出了高韧尼龙、高韧 PBT 和高韧 PC 一系列工程塑料合金产品的制备与加工技术，相关成果发表 SCI 论文 14 篇， 2020 年获得了国家自然科学基金资助。 4. 聚合反应工程：围绕高聚物树脂合成与制备的关键工程技术，。