北京奥运会标志性建筑“水立方”,晶莹剔透的外表让人惊叹之余不免产生疑问,什么样的建筑材料能达到这样的效果?个中原由除了独特的结构设计外,它的外墙是运用一种透明的墙体材料建造的。这种材料有着非常好的通透性,阳光通过墙体直接照射到游泳馆内,对游泳池里的水进行自然加热,从而达到了节能的效果。这就是功能材料的神奇与奥妙之所在!功能材料是一种具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学功能,并能完成各功能之间的相互转化的材料,主要用来制造与人们生产、生活密切相关的各种器件,如记忆合金、变色玻璃等。目前,功能材料正在形成一个规模宏大的产业群,诸如超导材料、微电子材料、能源转换及储能材料、生态环境材料等。未来的社会,人们不再仅仅依靠石油、煤炭、天然气等不可再生资源,而是利用功能材料制作出的器件,将太阳能、磁能、光能、热能等转换成我们需要的能源。为了达到产业转型的目的,国家在5-10年内会大力支持该行业的发展,是一个比较有前途的专业,因而对报考的学生也有着非常严格的体质和知识方面的要求。作为一个交叉学科,它培养的不是一个什么都知道一点儿的通才,而是什么都要理解透彻,什么都要深入的全才。可以说,中国现在培养的一批学生将成为功能材料方面具有开辟性质的人才。如果你富于探索、研究、钻研新事物精神,那么可以考虑报考该专业。
功能材料专业由功能材料和生物功能材料专业合并而成。不同高校的研究侧重点有所不同,报考时要仔细斟酌和研究,不可一概而论:清华大学的研究方向为非平衡材料的制备与应用、纳米材料与器件、能源与环境材料、高性能结构陶瓷材料等;浙江大学以先进的半导体材料、能源材料研究为特色,拥有“985 工程功能材料技术创新平台”;上海交通大学主要研究金属基复合材料、轻合金精密成型、模具CAD;北京科技大学的冶金工程很好,拥有钢铁冶金新技术国家重点实验室;北京大学有稀土材料化学与应用实验室、分子动态与稳态结构实验室、生物有机与分子工程实验室、纳米器件物理与化学实验室;中南大学有粉末冶金国家重点实验室、轻质高强结构材料国家重点实验室、粉末冶金国家工程研究中心等;山东大学的材料成型及控制工程专业被列为国 家级特色专业;华南理丄大学以高分子化工和化学纤维专业、电子陶瓷专业为主;北京化工大学的聚合物结构与性能关系研究、多相聚合物相界面研究在国内外都具有影响力;哈尔滨工业大学的复合材料与结构研究所为重点建设学科。需要注意的是,功能材料专业不招收色盲、色弱考生。
“材料科学基础”介绍材料科学的基础理论,探讨材料的共性和普遍规律的科学,内容包括材料的结构,材料的凝固与相图、扩散,材料中的缺陷,塑性变形、回复与再结晶等。“材料的物理性能”主要研究材料的热学性能,材料的电学性能,材料的磁性能,材料的介电性能,材料的光学性能,材料的记忆功能等物理性质。“固体物理学”研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态及其相互关系的科学,内容有晶体的结构、结合,晶体的热学性质和缺陷,金属电子论,能带理论,半导体电子论,固体的磁性等。“生物功能材料”主要学习如何开发生物材料的物理、化学、生物方面的特性并加以应用, 研究对象包括心脑血管组织工程支架材料,骨及软骨组织工程支架材料,口腔材料,人工器官材料,药物控制释放等。“智能材料”介绍一种具有感知内部环境和外部环境刺激,对之进行判断、分析、处理,并能采取一定的措施,产生适度反应的智能特征的材料,主要学习智能材料的组成构造、工作原理、制备方式等。“纳米材料与制备”主要学习纳米科技的基础知识与基本理论,纳米材料典型制备技术的工艺、设备,纳米材料的典型应用,纳米材料技术的优势与缺陷等。“电子信息材料”研究一种以电子或电磁波为传递媒介,具有获取、传输、显示、存储及处理信息功能的材料,包括绝缘材料、强介电材料、压电体材料、半导体材料、敏感材料、固体电解质材料等。“功能陶瓷材料学”介绍一种对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应,或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料,主要内容有功能陶瓷的基本性质、生产工艺,电解质陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷材料,功能复合陶瓷材料等。相近专业材料物理基础、材料科学基础、固体物理基础、材料分析测试方法、材料力学、材料成型工艺、磁性材料检测技术、磁路设计、磁学材料工艺原理、光电子材料、固体发光基础、光电检测技术、固体发光材料及应用、电子材料与器件、电子材料与器件测试技术
重点院校:清华大学、北京化工大学、东北大学、四川大学、天津大学、北京石油化工学院、华中科技大学、兰州大学、西南科技大学、华南理工大学、山东大学、哈尔滨工业大学、中南大学、西北工业大学普通院校:昆明理工大学、河北工业大学、天津理工大学、沈阳工业大学、沈阳航空航天大学、苏州科技学院、西安建筑科技大学、兰州理工大学
功能材料专业包括很多内容,如生物功能材料、航天工程功能材料、核工程功能材料、陶瓷材料、纳米器件等,考研方向也很多:1.仿生材料。指模仿生物的各种特点或特性而开发的材料,比如通过鱼用腮分离溶解在水中的氧气的原理,人们正在研制具有动物肺和鱼鲍那样功能的材料,用于制造高浓度氧气、分离超纯水等,如果研制成功的话,人类在水底世界的活动将发生一场新的革命。该方向主要学习仿生材料的合成及其结构性能、仿生材料成型技术等。除了招收材料类毕业生,也招化学类、物理类、纺织类考生。考试科目有高分子物理及化学、有机化学、高分子材料成型原理、材料科学基础等,同等学力还要参加报考学校的加试。香港城市大学、东华大学、福州大学的该专业都不错。2.光电子材料与器件。研究和开发应用于高科技领域中的光电子新材料、新器件和新工艺,主要研究光通信所用的高密度、多维光信息存储材料和器件,新型贮氢材料及氢贮存技术,平面显示的有机电致发光材料和器件,新型节能光源的半导体发光材料等。该专业毕业后适宜进入光电子技术、光电子材料与器件应用技术、电子信息技术、计算机应用技术及相关领域。通俗地说,在生产电脑显示器、电视机的显示器的行业都需要这类人才。华中科技大学、南京工业大学、长春理工学院等高校开设有该专业。
1.国有企业。可以进入中石油、中石化从事石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦研究工作;在大型煤矿从事煤炭去焦油研究、环保开采材料研究的工作。2.三资企业。可以从事新型功能材料方面的管理、监理和营销等工作,比如天津航道航空服务有限公司、北京玻璃钢院复合材料有限公司、北京中冶迈克液压有限公司、比亚迪股份有限公司、北京东方石油化工有限公司、中粮天科生物工程有限公司等。3.事业单位。也可以进入功能材料研究所、设计院从事开发、设计及管理的工作,大部分研究所提供直升材料学、物理学或化学硕士和博士学位的机会,如上海材料研究所、山东非金属材料研究所、建工远大建筑材料研究所、精新焊接材料研究所等。4医疗单位。还可以进入医学科研所、大型医院科研部门从事与生物、化工、材料相关的生产、医学材料贸易或代理加工的工作。
功能材料专业有着所有交叉学科的通病,学的东西又多又杂,好多学生大一大二学完了专业基础课,大三大四也没找出自己的方向是超导材料、是光材料还是热材料,所以许多本科毕业出来工作的学生都转行了。本科的话,以管理、制造、监理、营销等工作为主,如果想从事研发、设计工作,就需要继续深造。好多学生都会选择出国,因为是新方向,所以很容易申请到很好的学校。国外的功能材料发展迅速,新工艺层出不穷,能学到的东西也较多一些。功能材料专业的就业地区主要分布在京津沪及各省会和沿海发达城市,就业分布最多的5省市是广东、山东、上海、天津、北京。