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新材料与材料微观行为研究重点学科“九五”期间建设总结
时间:2015-12-01 14:28:08 点击数:0 来源:暂无

新材料与材料微观行为研究重点学科“九五”期间建设总结

福州大学“新材料与材料微观行为研究”重点学科1995年被福建省政府批准为省重点学科,1996年被列为福建省“211工程”重点学科,通过了“211工程”可行性研究立项。本学科组织了教学科研工作者,全面开展“211工程”重点学科的建设,历经五年,已取得较好的建设成效,现总结如下。

一、项目形成及项目建设总体目标与内容简述

1、项目形成简述

材料的使用和发展是人类进步的里程碑,也是现代文明的重要物质基础,材料不仅是目前经济建设各行业的物质基础,也是新技术开发和高技术产业发展的先导,材料工业本身也是一个重要的产业。材料科学与工程是随着现代科学技术革命的发展而形成的一门新兴的、多科性的工程学科。从某种意义上说,材料学科的发展将直接影响经济建设和社会发展。因此,当今各工业大国都把它列为优先发展的重点领域之一。我国一向把基础材料列为国民经济建设的重点,把新材料定为我国“863”高技术计划的主要研究领域之一,我省的“九五”计划和2010年规划中,材料科学都被列为优先发展领域,新材料列为我省高技术研究与发展的三大领域之一。福建省要发展外向型经济,发展支柱产业都离不开材料这个基础,离不开材料科学与工程的发展。为此,福建省政府一直重视我省材料学科的发展,把材料学科列为福建省重点学科之一,把建筑建材列为我省支柱产业,把新型材料列为“九五”重点发展方向。

新材料属高技术领域,是材料科学与工程领域研究的前沿课题,而微观行为往往决定了材料的宏观性能和使用效能。研究材料的微观行为可以对材料的作用本质有深刻的了解,并用于指导开发利用材料。因此,进行新材料的研究及材料微观行为的研究具有特别重要的意义。为了能对本省的经济建设、社会发展和科技进步起到重要的推动作用,立足于本学科已有的优势和基础,通过“新材料与材料微观行为研究”重点学科的建设,为我国、我省的经济建设和社会发展做出新的贡献。

2、项目建设总体目标与内容简述

“九五”期间,“新材料与材料微观行为研究”重点学科是以面向福建省经济建设和跟踪材料科学进展前沿为目标的。其主要建设任务为:根据福建省经济建设、社会发展和科技进步的需要,将原有学科研究方向重组合并集中在材料力学行为、表面工程、新材料和无机特种材料等4个方向。并将研究重点集中在“材料的微观行为与微细材料的研究开发”上,围绕新材料、新技术的开发和应用以及材料的微观组织机理和性能研究两个主攻方向进行。着重于纳米材料、气敏材料、陶瓷材料、高性能复合材料及其它先进结构材料以及表面新技术和新工艺的研究、开发和应用,建立3-5个产学研基地。在立足于面向经济建设,为支柱产业服务的同时,进一步深入开展材料的强韧化机理和本质规律的研究,挖掘、提高现有材料水平和应用潜力,获得一批具有显著经济效益和社会效益并达到国内领先水平的成果,使研究方向能进入学科前沿,学科总体水平达到国内地方大学同类学科一流水平。加强学术梯队建设,培养出一批新的学术带头人和学术骨干,打好基础,争取建成博士点,培养高层次人才,把本学科建成高水准的教学、科研和实验基地及福建省材料研究中心。

二、项目管理运行机制及效果简述

本学科建设项目采取在学科带头人的领导下,由重点学科领导小组组织项目申报和贵重仪器设备论证,学科负责人组织项目的实施和建设。

为了加强材料学科的建设与发展,学校于1998年成立了材料科学与工程学院,同时由材料科学与工程学院统筹组建院中心实验室,承担和负责本学科贵重仪器设备的管理和协调运行,从而为本学科的建设提供了更好的组织与管理等保证。

学院党政领导对学科建设十分重视。学院成立后,即重新调整建立新的重点学科建设领导小组,制订了“材料重点学科的经费使用和资助条例”及“中心实验室重点仪器设备的使用与管理条例”等。尤其对重点学科仪器设备经费部分,严格按照省教育厅和学校制订的有关条例进行立项,上报审批。对大型仪器的购买,首先根据学科的发展需要,确定购买仪器类型,并由学科领导小组讨论通过。然后,对拟定购买的仪器组织人员对仪器的型号、性能、使用情况和售后服务等进行调研,初步确定几家仪器生产厂家或供货商为主选和备选厂家,接着组织专家进行论证。在此基础上,进入仪器的购买阶段。本学科的所有大型仪器的购买均实行招投标制。组织由学校“211工程”办公室、国有资产管理处、计财处、纪检部门参加的招投标会议,最后确定购买的仪器型号和厂家及价格等。“九五”期间,本学科所购仪器设备主要用于学科公用,资源共享,为整个学科建设服务,并且认真组织论证、购置和严格管理,取得较好的效果。

此外,在设备购置、图书购置等方面,围绕着面向经济建设、面向支柱产业这一目标,对某些有潜力的研究课题或学科重点扶持的发展方向实行倾斜政策,注重把有限的资金用在刀刃上,确保重点研究方向和课题取得成果;同时也考虑到总体实验条件的改善,以增强材料学科的整体水平。

学科调动各方面的积极性,充分发挥学科带头人、学术带头人的积极性,加速培养中青年骨干教师,投入较大的人才培养资金,资助学术带头人出国参加国际学术会议,青年教师攻读博士学位或进修,邀请国内外专家学者来校访问指导等。从而在学科梯队建设和年轻学科、学术带头人及引进人才方面取得很好的成效。

围绕本学科建设项目,积极鼓励申报各级各类课题,尤其是国家级课题、省科委、省计委等重点、重大课题,多渠道地筹集经费,增进科学研究和科技开发的能力。并集中中青年骨干力量进行攻关,一方面深入理论分析探讨,另一方面在应用上投入主要的力量,加强技术的推广应用,更好地服务于经济建设。

三、项目建设总体目标与内容完成情况简述

本学科在面向经济建设主战场和跟踪学科发展前沿的目标指导下,经过五年的建设,在科学研究、博士点建设、学科梯队建设和成果应用等方面都取得了可喜的成绩,圆满地完成了学科建设的预期目标。

标志性及主要的成果有

首先,在学位点建设上取得突破性进展,2000年申报成功“材料学”博士点,使本学科具备了自己培养材料科学人才最高层次方面的授予权,并实现了该博士点申报十年零的突破。同时,还获批“材料物理与化学”硕士点,从而使本学科具有材料科学与工程一级学科所属全部二级学科的硕士授予权;

其次,在科学研究和成果方面,取得了一些有特色和高水平的科研成果。有的已处于国际领先或接近目前世界研究前沿水平,有的属国内首创或开创性工作,这些成果既有理论上的突破,又有直接为经济建设服务。自1996年来,获国家和省级以上科研立项51项,科研经费共计613.9万元。获国家技术发明三等奖1项,省部级科技进步一、二、三等奖9项,通过省级鉴定项目10项,发表论文381篇,其中SCI、EI、ISTP收录66篇次,中信所统计收录论文211篇。成果应用后取得效益达2亿多元;

第三,学科梯队建设取得显著成效,现有高级职称人员24人,有11名中青年骨干教师晋升高级职称,具有博士学位的12人,国家级专家1人,省级优秀专家2人。5人入选省“百千万人才工程”。从而使本学科顺利完成了学科学术带头人的新老交替。目前,以原福州大学校长、博士生导师钱匡武教授为学科带头人,形成了一支实力雄厚、高水平的教学科研队伍,学术梯队合理、后继有人。

四、具体指标及实现情况

    可行性研究报告中提出的本学科建设主要指标是:获科研成果10项以上,其中鉴定项目5项,获奖项目3—5项;发表论文300篇,其中国内外核心刊物100篇;培养年轻的学术带头人3名以上,培养45岁以下的正教授4名,40岁以下的副教授10名以上;加强现有两个硕士点的建设,争取再建1个硕士点和1个博士点;同时,继续开展挂靠博士点培养和联合培养博士生,争取年培养博士生1-2名;建成新的专门实验室2个;加强国内外学术交流,每年选派1-2名骨干教师参加国际学术会议,争取主办1—2次全国性学术会议;成果应用后创经济效益1亿元。

    自1996年以来,本学科积极组织申报和承担科研课题,共立项72项,仅目前在研项目就达40多项。其中国家级项目2项(国家科委“材料力学行为国际合作项目”和国家自然科学基金“纳米级活性氧化物电化学特性”)。国家开放实验室项目1项,国家教委骨干教师项目1项,省级以上项目47项(其中省自然科学基金重大项目1项,面上项目15项,省科委项目16项,省教委重大项目1项,一般项目11项,省“产学研”项目3项)。共获科研经费613.9万元。这些项目进展顺利,截止到2000年12月已获得国家发明三等奖1项,省部级科技进步奖9项,获47届尤里卡世界发明博览会银奖1项,获联合国发明创造科技之星奖1项,获福建省集友科技成就奖1人;发表论文381篇,其中中信所统计论文(国内核心刊物)211篇,被SCI、EI、ISTP收录66篇次;成果应用后取得经济效益达2亿多元。

    在学术梯队建设方面,本学科也取得显著成果。学科带头人钱匡武教授1996年被国家教委批准为博士生导师,挂靠中南工业大学单独招收博士研究生,已招收3人,其中1人已毕业获博士学位;学术带头人何则荣教授97年与浙江大学联合培养博士生;陈文哲教授98年与浙江大学联合培养博士生;唐电教授98年与西安交通大学联合培养博士生;上述3位教授均被相关学校聘为兼职博士生导师。该学科尤其注重年轻骨干教师的培养,经过五年的培养,已有5名年青骨干教师晋升正教授并成为学术带头人,有7名40岁以下的年轻骨干教师晋升了副教授职称,引进7名博士。唐电教授因科研成果突出,先后获得了省级优秀专家和国家级有突出贡献中青年专家的荣誉称号。学科中有5人列入省“百千万人才工程”人选;6人为校“百人培养工程”骨干教师;有3位中青年骨干教师被评为省优秀教师、省“五一”劳动奖章获得者和省“三育人”优秀教师。目前,该学科中具有博士学位的教师占教师总数的31.7%;50岁以下教师中具有硕、博士学位的占90%以上。经过五年的建设,学术带头人的平均年龄已由59岁降至49岁,顺利地完成了学科学术带头人的交替。目前,该学科学术梯队的年龄结构已较为合理,61岁以上3人,51—60岁7人,41—50岁11人,40岁以下17人。

    本学科先后与西安交大、中南工业大学、浙江大学、中科院上海硅酸盐研究所和华中科技大学等单位联合培养博士生。目前,已有2人获博士学位,6人正在职攻读博士学位。经过几年的建设,本学科在学位点建设上取得突破性进展,2000年申报成功“材料学”博士点,实现了该学科博士点零的突破。同时,还获批“材料物理与化学”硕士点,从而使本学科具有材料科学与工程一级学科所属全部二级学科的硕士授予权,为今后该学科的学位与研究生教育打下了坚实的基础,创造了极为有利的条件。现在学硕士生人数24人,五年中授予硕士学位27人。

“九五”期间,本学科重组了学院中心实验室;新建了试样制备、加工、热分析及微观分析、纳米材料研究、微机等5个专门实验室;购置了学科主要研究方向所需的仪器设备(如线切割机、离子减薄仪、扫描隧道显微镜、差热分析系统、超高真空磁控离子束溅射镀膜机、单晶生长炉、三维视频显微镜系统、全自动微孔分析仪和计算机等);同时,由本学科和校中心实验室共同购置的X射线衍射仪、环境扫描电镜、X射线荧光光谱仪等大型贵重仪器也已到位,并投入使用,使本学科的科研条件得到了明显的改善。

本学科广泛开展与国内外同行实质性的交流和联系,学科带头人钱匡武教授主持1项国际合作项目,与香港、韩国、新加坡建立了交流合作关系。五年来,本学科赴境外参加合作研究3人次,参加国际会议18人次,邀请国内外专家来访讲学24人次;主办国内各类学术会议3次,发表会议论文50余篇。此外,本学科还积极参加学会工作,在全国一级学会担任理事4人次,在二级学会担任理事10人次。

五、建设经费到位及使用情况

“九五”期间,实际到位建设经费共计601.4万元,其中省政府投入465万元,学校自筹136.4万元;截止到今年4月已完成566.76万元,其中用于购置仪器设备426.67万元;用于实验室改造及维修24.89万元,用于梯队建设、人才培养和学术交流等115.2万元。

六、建设成果效益及标志性成果

本学科经过“九五”期间的重点建设,在材料微观行为的理论研究方面取得了一系列进展:揭示了面心立方合金的动态应变时效过程的显微组织特点和时效强化规律;分析了裂纹近区的微观行为;弄清了铝基复合材料界面的微观组织;提出了材料强化的界面设计;揭示了TiAl金属间化合物显微结构特点及其对材料性能的影响,发表论文逾百篇。这些研究成果为进一步改善材料加工、材料处理的工艺提供了理论指导。“面心立方合金的动态应变时效及其对性能的影响”获得了国家教委科技进步三等奖。在微细材料的制备和开发上,重点放在高技术领域——纳米材料,并在钛阳极材料中得到应用。该项目从工艺研究、理论研究和产品开发三方面同时入手,首先,在工艺研究上,成功地制备了一系列纳米级材料,包括RuO2、IrO2、PdP、PtO2以及含钌、含铱的添加TiO2、SnO2等的多元氧化物;其次,致力解决纳米材料制备中相控制的难关,分析了纳米材料生长动力学等理论问题;最后,根据电极材料的特点,提出了采用纳米材料的新思路,并重点开发出具有纳米结构的钛阳极新产品,这一产品已成功地应用于我国水处理设备的出口基地上。鉴定认为在RuO2纳米材料的研制等方面已达到国际领先水平,制备成功的新产品质量属国际领先水平,其系列成果获国家发明三等奖,省科技进步一等奖和二等奖。目前,该学科有关纳米级贵金属氧化物的制备研究论文已在《中国有色金属学报》等有影响的学报上发表论文多篇,在这些研究成果中,有许多填补了国内外空白,使本学科在贵金属纳米材料的研究方面具有了一定的优势和特色。此外,有关纳米级材料在气敏元件上的应用研究、电子厚膜浆料的研究等方面也取得了新的进展。提出了新的高温稳定形的SiC颗粒粘结剂,常温磷化液的研制及在机电产品上的应用等方面也取得进展。该学科还积极开展新技术的推广工作,已有10余个项目应用在生产中创收、节支初见效益,据不完全统计,五年来创经济效益已超2亿元。

    学科学术梯队得到进一步加强,通过引进和培养,梯队年龄结构、学历结构、职称结构更趋合理,年轻学术带头人已脱颖而出。一支实力雄厚、年龄与学历结构合理的高水平教学科研队伍业已形成。由于重点学科的投入,使学科科研条件大大改善,购置了一批学科公用仪器设备,使学科的实验条件得到充实、加强,具有更宽的覆盖面。材料重点实验室已顺利通过省教委组织的全省省属高校基础实验室的评估,被授予省合格基础实验室称号,成为具有较高水平的材料研究和人才培养的基地。基本实现了一期建设目标并为今后更好地培育高层次材料科研人才,多出成果打下坚实的基础。

标志性成果:

“纳米结构钛阳极涂层的制备工艺”1999年获国家发明三等奖。

“Ⅱ纳米晶钛阳极的开发与应用”1999年获福建省科技进步一等奖。

“纳米级钛阳极材料的研制”1997年获福建省科技进步二等奖。

    2000年“材料学”博士点申报成功。

七、存在问题及今后发展思路

    存在问题

1、学科现有人员较少,又要承担大量的本科和研究生的教学任务,投入科研的时间和人力相对单薄。

2、引进人才相对困难,这与总体环境及引进条件有关。

3、重大项目和国家级项目较少,影响还不够大。研究生招生人数较少。

4、材料研究的设备更新较快,价格有较昂贵,尽管已拥有较多的先进仪器设备,但现有的仪器设备仍满足不了发展需求。

5、实验用房及科研人员所需的房间大大不够。

发展思路

    抓住机遇,以材料学博士点建设为核心,以高层次人才培养为重点,以瞄准国际材料科学前沿为目标,以面向经济建设为导向。加强学科带头人和学术骨干的培养和建设,以及材料研究和人才培养基地的建设。根据学校“211工程”建设目标的总体要求,紧密结合我省新材料高新技术产业的发展,面向福建省经济建设主战场,全方位投入,重点突破,充分利用和发挥本学科在“211工程”一期建设的基础上,进一步开展纳米材料和功能材料的理论研究与应用开发,建成我省的材料研究和开发中心,为我省新材料产业的发展作贡献。

    学科建设将在一期建设成果的基础上,继续面向国家经济建设和跟踪材料科学研究前沿,并根据福建省经济建设的需要和要求,对现有的四个研究方向进行调整和充实,调整两个主要方向,充实一个新的研究方向,经过五年的建设,在重点科研攻关、梯队建设、博硕士点建设和人才培养等方面取得若干标志性成果,使主要研究方向进入学科前沿,并跻入国内领先或先进水平行列,某些研究领域达到国际领先或先进水平,获得一批具有显著经济效益和社会效益的成果,达到全国地方大学同类学科的一流水平;成为本省材料科学与工程研究中心,争取再建设材料物理与化学博士点及材料科学与工程一级学科博士点,以及争取建成材料学博士后流动站。

今后五年的具体发展指标

1、获国家级、省级重点项目3-5项,科研成果15项以上,其中鉴定项目10项,获奖项目5项以上;

2、发表论文400篇以上,其中国内外核心刊物200篇以上,被SCI、EI、ISTP收录论文50篇以上;

3、建设一支高学历、高职称、低年龄的科研队伍,培养45岁以下的正教授5名,引进博士10人以上,具有博、硕士学位教师数占学科人数80%;

4、培养博士生15名以上;争取申报1-2个博士点及建成材料科学与工程一级学科博士学位授权点;

5、参加国内外学术交流,其中参加国际学术会议10次以上,主办1-2次国内外专业学术会议;

6、争取若干研究成果产业化,并创经济效益1亿元以上。


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