随着社会经济的发展,单纯的材料在数量上已经很难再有突破,大规模地发现新型材料并为人类所用已经成为历史,物质的匮乏让人们不得不利用两种或多种性质不同的材料进行组合,这种组合形成的新材料就是复合材料。研究各种材料的特性并按照新的性能要求进行复合的理论、技术、工艺和流程的学科就是复合材料与工程。该专业涵盖物理、化学、材料学、力学等多学科领域的知识,是一门多学科交叉的新型技术型学科。复合材料在性能上不但能避免其合成材料的缺点,还可具备合成材料的优点。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,具有优良的化学稳定性及耐磨、耐热、耐疲劳、消声、电绝缘等性能,碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨复合成的耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。
华东理工大学的复合材料与工程专业创建于1972年,至今已有41年的历史,是全国最早创办此专业的高校之一,复合材料与工程专业的专业面已从树脂基复合材料拓宽到陶瓷基复合材料和金属基复合材料,但仍具备树脂基复合材料的优势和特色。在本科阶段华东理工大学的复合材料与工程专业分为耐高温复合材料、高强度复合材料、耐腐蚀复合材料和功能复合材料四个方向。
“复合材料力学”主要学习复合材料概论,单层板、层合板刚度和强度的宏观力学分析,复合材料力学性能实验测定,层合板的弯曲、屈曲和振动,复合材料有效性质和均质化方程,单层板细观力学分析,复合材料有效模量预测的近似方法,智能复合材料等。“电工电子学”主要学习电路和电路元器件、电路分析基础、基本放大电路、集成运算放大电路、数字集成电路、波形的产生和变换、功率电子电路、变压器和交流电动机等。“复合材料结构设计”主要学习复合材料力学、复合材料结构力学、复合材料构件设计的基本知识,以及复合材料单层的刚度和强度、复合材料层合板的刚度和强度、复合材料结构分析、复合材料连接、复合材料设计等。“复合材料原理”主要学习复合材料中的材料设计和结构设计、复合材料的复合效应、复合材料的界面状态解析、复合体系的界面结合特性、复合体系的典型界面反应、复合材料的界面处理技术以及各种复合材料等。“材料科学导论”主要学习材料的结构、材料的物性、材料制备的科学基础等。“复合材料工艺与设备”主要学习复合材料的发展概况、夹层结构成型工艺及设备、模压成型工艺、模压成型模具与液压机、层压工艺及设备、缠绕成型工艺、缠绕设备、其它成型工艺及设备、热塑性复合材料及其工艺理论、挤出成型工艺 及设备、注射成型工艺及设备、无机非金属基复合材料成型工艺及设备、复合材料连接与机 械加工等。“高分子材料及加工”主要学习高分子材料的概论、物料的配合与配制、高分子材料成型加工技术、通用塑料的加工技术、通用工程塑料的加工技术、通用热固性塑料、高分子材料的循环利用等。“纳米复合材料”主要学习硅酸盐粘土矿物的晶体机构及性能,聚合物基粘土纳米复合材料的制备,粘土纳米复合材料的形貌,粘土聚合物纳米复合材料的性能,粘土复合凝胶聚合物电解质的结构与性能等。相近专业材料科学类、材料成型及控制工程、再生资源科学与技术、稀土工程、高分子材料加工工程、生物功能材料、材料类、材料科学与工程、材料物理、材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、粉体材料科学与工程、宝石及材料工艺学、焊接技术与工程、功能材料、纳米材料与技术、新能源材料与器件、光电子材料与器件、电子封装技术、资源循环科学与工程、非织造材料与工程
西北工业大学、武汉理工大学、华东理工大学、哈尔滨工业大学、天津工业大学、河北工程大学、沈阳化工大学、安徽理工大学
复合材料与工程专业的毕业生主要报考材料学、材料科学与工程、材料工程、材料加工工程、材料物理与化学、高分子化学与物理等专业的硕士研究生。材料学硕士专业的研究方向主要包括高性能复合材料的制备与强韧化理论、材料摩擦磨损与表面改性、高纯矿物材料的制备与加工、生物材料。其详细研究方向细分如下:1.高性能复合材料的制备与强韧化理论方向重点研究金属基、金属间化合物基、陶瓷基以及高分子基复合材料的制备技术与合成理论,揭示材料制备过程中的形态、组织结构的演化规律,寻求提高材料物化性能的方法,开发新型高性能复合材料与装备。2.材料摩擦磨损与表面改性方向重点研究材料在相对运动中的摩擦学性能,材料结构、力学性能、摩擦学性能之间的关系,发展材料摩擦学设计理论。研究如何利用材料表面改性的技术手段提高材料的抗磨性,开发应用于生产实际的新型耐磨材料。3.高纯矿物材料的制备与加工方向主要研究高纯矿物材料的制备过程、加工工艺与原理,重点研究矿物材料粉体加工过程中物料与介质之间的多因素作用原理,指导矿物加工设备的设计与矿物粉体材料的加工。4.生物材料方向重点研究陶瓷基、高分子基生物材料的制备理论与技术,生物材料在制备过程中的形态变化与组织结构特征,生物材料的组成、机构与性能之间的关系,探索材料在生物活性及在生物环境中的摩擦学性能等。
复合材料与工程专业的毕业生可以从事与复合材料相关的一切工作,可以在化工、轻工、机电、建材、交通、建筑等行业领域从事合成树脂、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、电绝缘材料、高性能材料、功能高分子材料的研制、材料改性、加工合成等方面的工作。可以说,大到国防,小到日常用品都涉及到复合材料,因此该专业就业相对比较容易,但它的就业情况因性别不同而有所差异,很多单位在招聘时明确要求性别为男性,基本上男生只要参加面试就有机会被录取,而女生受到的限制比较多,就业也相对困难。另外,材料行业的起薪比较低,就业初期工作环境较差,随着经验和能力的提高,工作环境和薪资会有所改善。
复合材料作为21世纪最有发展潜力的新材料,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济实力和国防实力的重要标志,世界上许多先进国家都将复合材料列为国家发展的重中之重。自上个世纪80年代以来,复合材料的应用范围更为广泛,全球范围内对各种粉体的需求量呈现快速增长的趋势。国内高技术产业如机械制造业、电子信息制造业、汽车工业、建筑业等产业的快速发展也为该专业人才的就业提供了更多的机会。