您現(xiàn)在的位置: > 自考 > 材料化學(xué):從多學(xué)科細(xì)分而來,古老又年輕的研究領(lǐng)域 材料化學(xué)屬于材料學(xué)的一個分支,專門探討新型負(fù)責(zé)任材料的特性,這些材料在制造、加工、使用和處置等環(huán)節(jié)中的化學(xué)行為,其研究范疇遍及所有材料學(xué)科,涉及無機和有機各類應(yīng)用材料的化學(xué)特征。這是一門研究工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)相關(guān)問題的科學(xué),運用材料的基礎(chǔ)理論和方法,進行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究,以及實驗開發(fā)研究。與其他學(xué)科相比,它既具有悠久的歷史,又展現(xiàn)出新的活力。
新中國成立以來,國家高度關(guān)注材料學(xué)科的發(fā)展。材料化學(xué)是化學(xué)、地質(zhì)勘探工程、機械工程(該學(xué)科包含金屬材料研究方向)等學(xué)科中,針對材料化學(xué)特性的專門研究領(lǐng)域。五十年代工業(yè)建設(shè)期間,眾多高校增設(shè)了材料學(xué)科,部分地區(qū)還單獨設(shè)立了冶金學(xué)院、機械工程學(xué)院等專門機構(gòu)。
材料化學(xué)作為一門學(xué)科確立,與材料物理相似,均發(fā)生在文化大革命之后。從時間順序看,它并非隨著材料系在高校的建立而出現(xiàn),部分高校曾在化學(xué)工程系或化學(xué)系中獨立設(shè)置材料化學(xué)分支。自改革開放以來,伴隨國家整體經(jīng)濟水平提升,對實用型人才的渴求日益增長,1987年,國家教育委員會在更新的全國理科學(xué)科設(shè)置清單里,于化學(xué)領(lǐng)域增設(shè)了材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)這類兼具應(yīng)用特色和學(xué)科交叉性質(zhì)的新專業(yè)。在推進教育革新期間,總計超過八十所高等院校開設(shè)了材料化學(xué)與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的16個不同專業(yè),總共設(shè)有120個專業(yè)分支,每年的招生規(guī)模大約為五千名學(xué)生。
1978年,浙江大學(xué)最早創(chuàng)建了材料科學(xué)與工程系,該系在學(xué)科種類、培養(yǎng)等級方面最為完備,為國內(nèi)高校中設(shè)立最早、門類最全的材料系之一。現(xiàn)在開設(shè)了四個本科培養(yǎng)領(lǐng)域,分別是金屬材料與熱加工、非金屬無機材料、材料工程及其自動化、材料科學(xué),另外設(shè)立了三個博士培養(yǎng)基地,包括金屬材料與熱加工、非金屬無機材料、半導(dǎo)體材料(后者為國家重點學(xué)科),還有五個碩士培養(yǎng)基地,并且設(shè)有材料科學(xué)與工程博士后工作站,許多高校的材料化學(xué)學(xué)科都經(jīng)歷了發(fā)展演變的過程。
清華大學(xué)材料化學(xué)學(xué)科起源于材料科學(xué)與工程系,它是由三個不同院系的專業(yè)整合而成的材料化學(xué)專業(yè)介紹,這三個院系分別是工程物理系、機械工程系和化學(xué)工程系。具體來說,工程物理系原有的材料科學(xué)專業(yè),機械工程系旗下的金屬材料專業(yè),以及化學(xué)工程系負(fù)責(zé)的無機非金屬材料專業(yè),在1988年合并組成了這個新學(xué)科。該學(xué)科設(shè)立了五個主要的研究方向,包括材料化學(xué)、金屬物理、無機非金屬材料、復(fù)合材料和電子材料。
1990年7月,在針對全國高校理科教育的會議中材料化學(xué)專業(yè)介紹,確立了旨在培養(yǎng)大批應(yīng)用型理科人才的教學(xué)方向。1992年3月,相關(guān)部門公布了材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)要點,此舉旨在使更多理科化學(xué)領(lǐng)域的畢業(yè)生能夠成為實用性人才,這一關(guān)鍵舉措有力地推動了材料化學(xué)教育領(lǐng)域的進步。材料化學(xué)的碩士培養(yǎng)在改革開放以來取得了顯著進步。1981年,中國正式實施了《中華人民共和國學(xué)位條例》。該條例在化學(xué)學(xué)科中設(shè)立了涵蓋材料化學(xué)在內(nèi)的九個碩士研究生專業(yè)。此外,其他一些研究生專業(yè),例如海洋化學(xué)、生物化學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、冶金物化、工業(yè)催化等,也和材料化學(xué)有著緊密的聯(lián)系。
目前,材料化學(xué)領(lǐng)域在眾多理工類高等院校均有對應(yīng)的院系分布,其中較為知名的包括清華大學(xué)的材料科學(xué)與工程系、天津大學(xué)的材料工程學(xué)院、北京科技大學(xué)的材料學(xué)院,此外北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、北京理工大學(xué)等高校同樣在材料、化學(xué)、化工等相關(guān)院系開設(shè)了材料化學(xué)專業(yè)方向。
國際上材料科學(xué)的探索歷史悠久,五十年代期間,材料物理和材料化學(xué)率先在美國從既有學(xué)科分支中獨立出來,形成了新的學(xué)術(shù)方向,重點考察金屬、陶瓷以及高分子材料的構(gòu)造特征與功能表現(xiàn),如今,復(fù)合材料的研發(fā)已成為國際上的前沿課題,部分研究者預(yù)測信息、能源和材料將構(gòu)成二十一世紀(jì)的三大核心產(chǎn)業(yè),材料行業(yè)將在國民經(jīng)濟中扮演日益關(guān)鍵的角色。
當(dāng)前,材料化學(xué)的應(yīng)用范圍十分寬廣,其種類豐富,形態(tài)多樣。材料是基礎(chǔ)學(xué)科與工程學(xué)科結(jié)合的成果,伴隨科技進步,原先各自為政的材料已經(jīng)彼此交融,彼此融合,跨學(xué)科的交叉是材料科技的核心標(biāo)志。比如在建筑物料里,外加劑用于混凝土制作,聚合物混凝土和薄膜材料用于玻璃深度加工,有機高分子材料用于改善水泥砂漿,也用于改進陶瓷制作工藝等等。
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