【導(dǎo)讀】材料科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)規(guī)劃………………………辦的長春汽車工業(yè)學(xué)校，1961年成為本科院校，1962年更名為吉林工學(xué)院。1992年被吉林省政府確定為省屬重點(diǎn)高校。年更名為長春工業(yè)大學(xué)。林省精神文明建設(shè)標(biāo)兵單位”榮譽(yù)稱號(hào)；連續(xù)17年保持“全國大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)先進(jìn)單位”。學(xué)校現(xiàn)有教職員工1809人，其中專任教師961人。服務(wù)水平，主動(dòng)承擔(dān)科技支撐的重要任務(wù)。2020年吉林省教育廳“為老工業(yè)基地振興服務(wù)先進(jìn)單位”。2020年吉林省政府“優(yōu)秀產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合項(xiàng)目”一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。項(xiàng)目類別合計(jì)國家及國務(wù)院各部門項(xiàng)目國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目國防科研項(xiàng)目地方政府項(xiàng)目企業(yè)委托項(xiàng)目其它高級(jí)職稱。關(guān)鍵技術(shù)，在吉林石化公司建成了10噸/年碳纖維中試裝置。2020年，吉林石化公司被國。工程投資5億元，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后年銷售收入預(yù)計(jì)將達(dá)到億元。我校研發(fā)制造的“合金滲碳鋼坯等溫正火生產(chǎn)線”通過國家級(jí)新產(chǎn)品技術(shù)鑒定。

　　

【正文】 鑒定，發(fā)表的研究論文被 SCI、 EI 檢索，并被相關(guān)企業(yè)關(guān)注和多次咨詢；采用電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，研究了工藝參數(shù)與轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量特性的相互關(guān)系 ，在鋁合金表面實(shí)施硬陽極化處理，獲得孔隙率低、孔徑小的硬質(zhì)氧化鋁膜層，有效解決了高速列車內(nèi)飾板的涂裝問題，保證了長客集團(tuán) “D 車組 ”的正常生產(chǎn)。 3. 材料成型及加工處理先進(jìn)技術(shù)：在 焊接質(zhì)量智能監(jiān)控與機(jī)電一體化研究領(lǐng)域，采用視頻攝像傳感與微機(jī)控制相結(jié)合的方法，超前檢測焊縫并獲取焊縫圖像信息，通過對(duì)視頻電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、以動(dòng)態(tài)平均值為基準(zhǔn)的二值化處理，對(duì)各種表面狀態(tài)及不同坡口狀態(tài)的鋼板焊縫進(jìn)行可靠、快速識(shí)別。利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)分析比較等處理，獲得焊縫偏差方向及偏差量信息，采用驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)焊縫進(jìn)行實(shí) 時(shí)跟蹤糾偏，確保焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率的提高，實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量智能 監(jiān)控 。該項(xiàng)研究成果經(jīng)文獻(xiàn)檢索查新，在明弧焊、埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤技術(shù)應(yīng)用于螺焊管生產(chǎn)上，從技術(shù)和設(shè)備上均屬于創(chuàng)新，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 獲得吉林省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和 專利 2 項(xiàng)。在國家重點(diǎn)工程 “西氣東輸 ”的管線制作上應(yīng)用，為中石化江漢石油管理局沙市鋼管制造企業(yè)創(chuàng)造近千萬元的經(jīng)濟(jì)效益。 根據(jù)鋼鐵材料在熱加工成型和熱處理過程中組織、結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)及對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律，材料熱能貯存特性的研究，研發(fā)材料的簡捷化加工處理技術(shù)及加工設(shè)備。以高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)余熱凈成型加工處理， 免去傳統(tǒng)的材料加工需要多次加熱處理、切削造成的污染和耗廢。 制造的 “合金滲碳鋼坯等溫正火生產(chǎn)線 ”通過國家級(jí)技術(shù)鑒定，定為國家級(jí)新產(chǎn)品。在國內(nèi)一汽、二汽、上汽、南汽等 40 余家企業(yè)用于汽車齒輪、軸等鍛坯等溫正火熱處理，節(jié)能降耗效果顯著。在此基礎(chǔ)上，將多年來在鍛造余熱應(yīng)用方面的科研成果與國外的最新技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)研制了汽車齒輪、軸等鍛坯鍛造余熱等溫正火生產(chǎn)線，得到相關(guān)企業(yè)的支持，投資近百萬元聯(lián)合開發(fā)，并已投產(chǎn)應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著。 學(xué)科方向五： 微細(xì)粉體材料的合成制備與性能表征 根據(jù)微細(xì)粉體材料在結(jié)構(gòu) 、性能及成型過程中的特點(diǎn)，采用球磨、機(jī)械合金化和放電等離子燒結(jié)等方法，制備 微細(xì)粉體材料。研究制備工藝參數(shù)對(duì)材料的粒度、純度及轉(zhuǎn)換率的影響規(guī)律，并對(duì)制備的微細(xì)粉體材料進(jìn)行性能表征。利用粉末冶金的方法，對(duì)微細(xì)粉體材料進(jìn)行成型加工處理，研究粉體的緊實(shí)度、粒度、成分比例對(duì)冶金過程和燒結(jié)體性能的影響，粉體固態(tài)擴(kuò)散和相變的特點(diǎn)，制備耐磨材料、 可加工導(dǎo)電陶瓷、金屬 ——陶瓷復(fù)合材料等。該領(lǐng)域的研究分別得到國家自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金和博士后基金的支持，研制的高效球磨機(jī)、 SPS 燒結(jié)設(shè)備等吸引清華、吉大、中科院應(yīng)化所等高 校和研究機(jī)構(gòu)的學(xué)者、博士研究生 共同 開展相關(guān)的研究工作。發(fā)表研究論文 110 余篇，被 SCI、 EI 檢索 27 篇。 22 1. 非晶態(tài)及納米復(fù)合材料制備：利用脈沖放電等離子燒結(jié)（ SPS）方法合成微胞陶瓷 /金屬復(fù)合材料，研究二元、三元及以上金屬基合金的快速凝固過程中非晶、準(zhǔn)晶及納米晶的形成，包括凝固的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)及團(tuán)簇行為等，以及非平衡凝固材料的性能對(duì)結(jié)構(gòu)的依賴性。通過自生方式及外加復(fù)合方式制備納米復(fù)合材料，研究制備過程中納米相的長大行為、界面狀態(tài)及納米復(fù)合材料性能，建立其復(fù)合模型，從小尺寸合成到塊體制備，突出塊體材料的納 米特性。該項(xiàng)研究對(duì)通過快速凝固和固態(tài)相變制備新型功能材料，從物質(zhì)的分子、原子水平揭示新材料形成過程的物理與化學(xué)特性以及材料的性能特點(diǎn)，具有重要的理論意義。研究得到國家自然科學(xué)基金、教育部博士后基金支持。發(fā)表的研究論文被 SCI 檢索，受到同行學(xué)者的關(guān)注。 2. 機(jī)械合金化與粉末冶金：根據(jù)超微細(xì)粉體的制備和燒結(jié)理論，研究粉末冶金中材料組成、晶格缺陷、摻雜以及特殊的核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)粉末冶金燒結(jié)體力學(xué)、物理性能的影響，粉末冶金過程的原理及工藝等。使用自行設(shè)計(jì)和制造的多維擺動(dòng)式球磨機(jī)和脈沖等離子燒結(jié)系統(tǒng)（ SPS），合成新 型可加工導(dǎo)電陶瓷 Ti3SiC2和激光陶瓷 YAG 等功能材料。機(jī)械活化 脈沖等離子燒結(jié)的結(jié)果，將 Ti 3SiC2 合成溫度從 1400℃ 降低到850℃ ，純度達(dá)到 96%； 通過機(jī)械合金化 Y2O3和 Al2O3粉體，進(jìn)而合成了 YAG 的中間相 YAP。 研究球磨和冶金過程中 粉體 的變形、焊合和斷裂，以及 粉體 顆粒的尺寸、形狀和硬度等特征量隨時(shí)間的變化。計(jì)算碰撞中的能量轉(zhuǎn)化 (碰撞動(dòng)能轉(zhuǎn)化為 粉體 的內(nèi)能和散失的熱能 )以及 粉體 溫度的上升，確定球磨和冶金參數(shù)與產(chǎn)物的關(guān)系。 上述研究成果在國內(nèi)外公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文中尚未多見，本研究發(fā)表的論文被 SCI 檢索，研制的設(shè)備受到 同行認(rèn)可，吸引多名國家、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)者、博士研究生 共同 開展相關(guān)研究工作。 3. 粉末冶金法制備材料及其性能表征：通過粉體材料的成分配比，機(jī)械合金化過程及冶金工藝參數(shù)相關(guān)性的研究，利用粉末冶金方法制備有工程應(yīng)用價(jià)值的結(jié)構(gòu)件（齒輪、凸輪軸等）和鈦合金材料，并對(duì)其性能進(jìn)行表征。通過在鐵基粉末中添加納米微粉，提高了粉末冶金法制造的齒輪件的密度，顯著降低了燒結(jié)溫度。研究成果在白城粉末冶金廠應(yīng)用，改善了產(chǎn)品的力學(xué)性能和生產(chǎn)制造環(huán)境。 以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸為對(duì)象，研究材料合金化、致密化、強(qiáng)化韌化及 摩擦磨損的相互影響，借助于粉末熱鍛與形變強(qiáng)化工藝，設(shè)計(jì)開發(fā)低成本、高性能鐵基粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)鋼材料，為燒結(jié)鋼代替鍛鋼或鑄鋼在汽車零部件上的應(yīng)用奠定理論和工藝基礎(chǔ)。研究了金屬材料和無機(jī)非金屬材料的物理、化學(xué)和力學(xué)特性，確定了金屬與非金屬在化學(xué)反應(yīng)過程中的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，采用自蔓延高溫合成（ SHS）法和離心技術(shù)相結(jié)合的方法，制造出滿足生產(chǎn)實(shí)際要求的金屬 —陶瓷復(fù)合管。分析了界面處的復(fù)合狀態(tài)，相分布狀況，基體材料的成分組成對(duì)復(fù)合界面處的影響規(guī)律，并對(duì)復(fù)合管的綜合性能進(jìn)行了表征。發(fā)表的研究論文被 SCI 檢索，成果通過省 級(jí)鑒定，被多家企業(yè)咨詢商討轉(zhuǎn)讓應(yīng)用。 學(xué)術(shù)成果 (2020 年 1 月至 2020 年 12 月 ) 23 表 4 本學(xué)科近五年具有代表性學(xué)術(shù)論文情況 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 共 482 篇 在學(xué)術(shù)刊物 發(fā)表 420 篇 在學(xué)術(shù)會(huì)議 發(fā)表 62 篇 SCI、 EI、 ISTP 收錄 155 篇 表 5 本學(xué)科近五年承擔(dān)的主要科研項(xiàng)目情況 項(xiàng)目類別 合計(jì) 國家及國務(wù)院 各部門項(xiàng)目 國家自然科學(xué) 基金項(xiàng)目 國防科研項(xiàng) 目 地方政府項(xiàng)目 企業(yè)委托 項(xiàng)目 項(xiàng)目數(shù) 87 2 2 2 43 38 經(jīng)費(fèi)（萬元） 2700 160 48 60 918 1514 表 6 本學(xué)科 出版教材、 獲授權(quán)發(fā)明專利情況 教材 2 部 獲發(fā)明專利共 3 項(xiàng) 表 7 本一級(jí)學(xué)科點(diǎn)科研項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 獲獎(jiǎng)級(jí)別 獲獎(jiǎng)項(xiàng)目合計(jì) 一等獎(jiǎng) 二等獎(jiǎng) 三等獎(jiǎng) 其他 省部級(jí) 11 2 2 7 表 8 本學(xué)科科研項(xiàng)目鑒定或驗(yàn)收情況 鑒定項(xiàng)目 13 項(xiàng) 驗(yàn)收項(xiàng)目 8 項(xiàng) 成果轉(zhuǎn)讓 3 項(xiàng) 成果采用 16 項(xiàng) 教學(xué)與人才培養(yǎng) 近五年來，本學(xué)科培養(yǎng)碩士研究生 152 人，博士研究生 6 人，在讀碩士研究生 131人，博士研究生 3 人。獲得國家教學(xué)成果二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)。 2020 年該學(xué)科的本科專業(yè) —金屬材料工程、材料成型及控制工程 和高分子材料與工程均被評(píng)為吉林省首批建設(shè)的特色專業(yè)，其中金屬材料工程、高分子材料與工程專業(yè)被推薦為國家首批建設(shè)的特色專業(yè)。有材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、熔焊原理、高分子化學(xué)、高分子物理 5 門課為省級(jí)優(yōu)秀課。本學(xué)科的碩士學(xué)位論文經(jīng)國家學(xué)位辦多次抽檢，均達(dá)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)。 學(xué)術(shù)交流 近五年來，本學(xué)科有 11 人次參加國際學(xué)術(shù)會(huì)議交流， 有 47 人 參加國內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議，學(xué)術(shù)會(huì)議主要是全國高分子年會(huì)、化工學(xué)術(shù)年會(huì)、中國金屬學(xué)會(huì)、機(jī)械工程學(xué)會(huì)、金屬熱處理學(xué)會(huì)、材料學(xué)會(huì)等的年會(huì)和學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)，國內(nèi)外講學(xué) 20 余人次。 工作條件 本學(xué)科現(xiàn)有 1 個(gè)測試中心和 6 個(gè)實(shí)驗(yàn)室，總面積近 12400 平方米。與吉化、通鋼兩集團(tuán)公司共建了 “高分子合成與應(yīng)用聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ”和 “金屬材料加工工程研發(fā)基地 ”。儀器設(shè)備總價(jià)值 2100 萬元以上，其中 10 萬元以上儀器設(shè)備 39 臺(tái) /套。 藏有中外專業(yè)圖書（含電子圖書） 4 萬余冊，中外專業(yè)期刊（含電子版） 200 余 24 種類。 主要學(xué)科貢獻(xiàn) 學(xué)術(shù)貢獻(xiàn) 1. 在塑料增韌 方面 ：闡明了聚酯工程塑料 PBT 的增韌機(jī)理為橡膠粒子的空洞化引發(fā)塑料基體的剪切屈服；證實(shí)了臨界橡膠粒子間距作為橡塑共混物脆韌轉(zhuǎn)變唯一判據(jù)的局限性，進(jìn) 一步 豐富和發(fā)展了塑料的增韌機(jī)理。 2. 在樹脂合成方面：開發(fā)出了連續(xù)本體聚合 —異向雙螺桿擠出脫揮制備 PMMA樹脂的工藝與裝備集成技術(shù)，為 PMMA 樹脂、 SAN 樹脂等系列產(chǎn)品的制備與生產(chǎn)工藝提供了新路線。 3. 在碳纖維方面：提出的濕法紡絲纖維截面形態(tài)與結(jié)構(gòu)缺陷控制機(jī)制在吉林石化公司碳纖維生產(chǎn)裝置上獲得驗(yàn)證，為開發(fā)高性能碳纖維奠定了基礎(chǔ)。開發(fā)的水相懸浮聚合 法 制備高分子量聚丙烯腈聚合物的技術(shù)在吉林化纖集團(tuán)公司獲得應(yīng)用，為國內(nèi)碳纖維用聚丙烯腈原絲的制備提供了新工藝路線。 4. 在金屬強(qiáng)韌化方面：根據(jù)提高低碳低合金鋼 的強(qiáng)韌性，充分發(fā)揮材料潛力的作用，提出的低碳馬氏體強(qiáng)韌化理論和馬氏體形態(tài)學(xué)規(guī)律豐富了鋼的強(qiáng)韌化理論。研究成果應(yīng)用于 PDMS 預(yù)應(yīng)力低碳鋼鋼絲的強(qiáng)韌化過程獲得了很好經(jīng)濟(jì)效益，獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。通過對(duì)合金滲碳鋼件預(yù)先熱處理后組織遺傳規(guī)律特性的研究， 以及對(duì) 顯微組織與力學(xué)性能對(duì)其切削加工性和滲碳淬火變形規(guī)律影響的研究，提出鍛坯余熱等溫正火和退火的熱處理工藝及其相關(guān)理論，并將其延伸到齒輪、軸類等零件的等溫正火和退火熱處理工藝的實(shí)施中，保證鋼件的顯微組織和性能達(dá)到最佳組合。研制 的 “合金滲碳鋼坯等溫正火生產(chǎn)線 ”通過國家級(jí) 技術(shù)鑒定 并被確認(rèn) 為國家級(jí)新產(chǎn)品。在國內(nèi)一汽、二汽、上汽、南汽等 40 余家企業(yè)用于汽車齒輪、軸等鍛坯 的 等溫正火熱處理，效果良好，經(jīng)濟(jì)效益明顯。 5. 在 合金設(shè)計(jì) 方面 ：提出的采用理論和經(jīng)驗(yàn)公式相結(jié)合的方式，定量計(jì)算合金成分，設(shè)計(jì)高性能低碳低合金鋼，改革目前國外用嚴(yán)格限制鋼材淬透性帶寬度，選定工藝參數(shù)的技術(shù)制式的研究成果，被英國劍橋大學(xué)材料冶金系世界著名貝氏體研究專 教授及合作者 GarciaMateo， 等引用 2 次。為快速、便利設(shè)計(jì)高性能低碳低合金鋼提供了一種新方法 。應(yīng)用該項(xiàng)成果設(shè)計(jì)、冶煉了貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼，并用其制造了卡車前梁，性能指標(biāo)超過日本同類產(chǎn)品的水平，獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。 經(jīng)濟(jì)社會(huì)貢獻(xiàn) 本學(xué)科科研工作緊密結(jié)合吉林省支柱產(chǎn)業(yè)， 5 年來技術(shù)成果被企業(yè)采用后創(chuàng)造直接 經(jīng)濟(jì)效益 億 元。 25 1. 高分子材料方向 ： 為了延伸我省石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，充分利用吉林石化公司的原料優(yōu)勢，提高石化產(chǎn)品的技術(shù)附加值。本學(xué)科在消化吸收 ABS 樹脂引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了再次創(chuàng)新，為吉林石化公司開發(fā)出了 ABS 樹脂系列產(chǎn)品的合成技術(shù)。開發(fā)的高品質(zhì) ABS 樹脂合成新工藝在吉林石化公司 10 萬噸 /年 ABS 樹脂擴(kuò)能改造過程中獲得應(yīng)用，使吉林石化公司 ABS 樹脂的生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)至 萬噸 /年，年產(chǎn)值由原來的 15 億元增長至 27 億元， 2020 年，吉林石化公司生產(chǎn)的 ABS 樹脂榮獲中國名牌產(chǎn)品。開發(fā)的板材級(jí) ABS 樹脂在吉林石化公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品已成功應(yīng)用于科龍和華凌冰箱內(nèi)膽。開發(fā)的汽車儀表板表皮專用 ABS 樹脂產(chǎn)品 ， 已成功應(yīng)用于一汽 FM 系列卡車儀表板表皮材料。 本學(xué)科自主開發(fā)的 “ 核殼結(jié)構(gòu)塑料增韌劑 ACR 和 MBS 合成技術(shù) ” 在吉化公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并建成了 5000 噸 /年的生產(chǎn)裝置。承擔(dān)的 “ 連續(xù)本體法 PMMA 產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā) ” 課題，作為吉林石化公司實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的重大產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，獲得省長基金支持 120 萬元，中國石油天然氣股份公司配套科研經(jīng)費(fèi) 1000 萬元，預(yù)期建 成規(guī)模 10 萬噸 /年 的生產(chǎn)裝置 ，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值 22 億元。 2. 碳纖維及復(fù)合材料方向 ： 為了把吉林省建成國內(nèi)最大的碳纖維生產(chǎn)基地，使其成為吉 林省一個(gè)全新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，解決國防工業(yè)和民品市場對(duì)碳纖維的急需 ， 自2020 年以來，長春工業(yè)大學(xué)與吉林石化公司組建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)體，共同開發(fā)碳纖維及其聚丙烯腈原絲的關(guān)鍵技術(shù)，在吉林石化公司建成了 20 噸 /年碳纖維和 50 噸 /年聚丙烯腈原絲中試裝置。 2020 年成功開發(fā)出了宇航級(jí) T300 碳纖維的成套制備技術(shù)，吉林石化公司被國家指定為軍工碳纖維產(chǎn)品定點(diǎn)企業(yè)，碳纖維產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國宇宙飛船的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料和新一代戰(zhàn)略武器的研制，解決了國防工業(yè)急需。該項(xiàng)目被吉林省政府確定為2020 年重點(diǎn)支持的八大重大成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目之一，中國石油天然氣股份公司投資 6 億元在吉林石化公司建設(shè)百噸級(jí)碳纖維工業(yè)生產(chǎn)裝置并于 2020 年 3 月投產(chǎn)，千噸級(jí)裝置將于 2020 年建成投產(chǎn)，年產(chǎn)值將達(dá)到 億元。 3. 金屬材料強(qiáng)韌化方向 ： 本學(xué)科與一汽集團(tuán)合作，開展的汽車 輕量化 ——高強(qiáng)度鋼板的研究成果，使一汽紅旗轎車實(shí)現(xiàn)了 IF 鋼板的國產(chǎn)化，填補(bǔ)了轎車深沖件應(yīng)用國產(chǎn) IF 鋼板的國內(nèi)空白，應(yīng)用于 CA1092 汽車制造和高強(qiáng)度沖焊橋殼鋼板；累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益 3700 萬元。 與通鋼集團(tuán)合作，開展的汽車用鋼（非調(diào)質(zhì)鋼、車輪用鋼、熱軋酸