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大学专业学习内容与社会上的工作脱轨是一个重要的问题。这种脱节使得大学毕业生在就业市场上面临着困难和竞争压力。
学习是人一辈子的修行,而学什么,将来能干什么,才是每个人时刻思索的问题。
一、无机非金属材料工程是什么
无机非金属材料工程主要研究无机非金属材料的组成、结构、性能和生产工艺等基本知识和技能,涉及胶凝材料、陶瓷材料、研磨材料、多孔材料、碳素材料等。例如:水泥、陶瓷、玻璃、氧化铝磨料等都属于传统无机非金属材料,无机纤维、非晶态材料、先进陶瓷等都属于新型无机非金属材料。
关键词:陶瓷 水泥 玻璃 混凝土。
考研方向:材料科学与工程、材料工程、材料学、材料物理与化学、材料加工工程
二、培养目标
本专业培养德、智、体等方面全面发展、具备材料科学与工程的基础知识和无机非金属材料科学、材料工程方面较宽厚的基础知识,能在各种无机非金属材料制备、加工成型、材料应用等领域,从事科学研究与教学、技术和产品开发、工艺和设备设计、技术改造、生产管理与经营等方面工作的工程科技人才。
三、培养要求
1、 掌握材料科学与工程学科的基础理论,材料合成与制备、材料复合、材料设计及工程研究、产品质量控制等专业基础知识;
2、 掌握无机非金属材料结构与性能的分析方法、生产工艺的设计方法和无机非金属材料的;
3、 具有较强的创新意识,具有进行材料研究、材料设计、材料应用、技术改造与创新的初步能力;
4、 了解无机非金属材料领域技术标准以及相关行业的政策、法律和法规,具有良好的质量、环境、安全(职业健康)和服务意识;
5、 具有信息获取和终身学习的能力,具有较好的组织管理能力和较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力;
6、 了解材料科学与工程学科的国际研究前沿和发展趋势,具有跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。TXAPP.TV
四、主要课程
该专业主要有如下课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、无机非金属材料概论、无机材料热工基础、硅酸盐岩相学、材料科学基础、粉体工程、无机非金属材料工艺学、材料研究和测试方法等。
1、 无机化学:
a、 无机化学基本概念:包括无机元素、离子、分子和晶格的基本性质和特点。
b、 元素周期表:了解元素周期表的结构、元素的周期性性质和趋势,以及如何根据元素位置预测其化学性质。
c、 化学键与分子结构:研究离子键、共价键和金属键的形成和性质,以及分子的几何结构和性质。
d、 离子反应:学习离子间的反应,包括酸碱中和、沉淀反应和氧化还原反应。
e、 配位化学:研究配位化合物的结构、合成和性质,包括配合物的命名和配位理论糖心vlog官网。
f、 稀土元素:学习稀土元素的特殊性质和应用,包括稀土配合物、磁性和发光性质等。
g、 硅化学和无机非金属材料:了解硅化学及其在电子、光学和材料科学中的重要性,研究无机非金属材料的合成和性质。
2、 有机化学:
a、 有机化学基本概念:包括有机化合物、碳的杂化轨道、键的构成和性质等基本概念。
b、 化学键和分子结构:研究共价键的形成、解离和重排反应,以及有机分子的立体化学和构象。
c、 反应类型和机理:学习常见的有机反应,包括取代反应、加成反应、消除反应和重排反应等,了解其中的机理和速率常数。
d、 重要有机官能团和它们的反应:学习醇、醛、酮、酯、羧酸、胺等常见有机官能团的性质和典型反应。
e、 有机合成:了解有机化学中的合成策略和方法,如保护基、官能团转化、还原和氧化等。
f、 天然产物化学:研究天然源于生物的有机化合物,如碳水化合物、脂类、氨基酸和生物碱等的结构和合成。
g、 基础有机合成实验:进行基础的有机合成实验,熟悉实验操作和仪器设备。
3、 分析化学:
a、 分析化学基础知识:介绍分析化学的基本概念、分类和方法。了解分析化学的测量单位、浓度计算、误差分析和质量保证。
b、 样品准备与处理:学习样品的采集、前处理和样品制备,包括标定和稀释技术、提取和分离方法等。
c、 定量分析方法:掌握各种定量分析方法,如重量法、容量法、光谱法、电化学法等。了解各种分析方法的原理、步骤和应用范围。
d、 定性分析方法:学习使用各种化学试剂和仪器设备进行定性分析,如鉴定元素、检测离子和官能团等。
e、 仪器分析技术:了解常用的分析仪器和设备,如色谱仪、质谱仪、光谱仪、电化学仪器等,并学习如何操作和解读仪器分析结果。
f、 分析数据处理与解释:学习数据收集、处理和分析的方法,如统计学方法、数据解读和结果报告的撰写。
g、 质量控制和安全:了解分析实验的质量控制措施和安全操作规范,以确保实验结果的准确性和安全性。
4、 物理化学:
a、 热力学:学习热力学的基本概念、状态函数、热力学定律和热力学过程。了解能量、熵和焓的概念,学习热力学方程的应用和计算。
b、 动力学:研究化学反应速率、反应机理和反应动力学。学习速率方程、反应级数、速率常数和反应速率的影响因素。
c、 量子化学:了解量子力学的基本原理,包括波粒二象性、波函数、薛定谔方程和量子力学运算符。研究分子的量子力学模型和分子光谱学。
d、 分子结构和光谱学:学习分子的振动、转动和电子能级,研究分子光谱学方法和技术,如红外光谱、拉曼光谱和紫外-可见光谱等。
e、 电化学:研究化学反应与电流之间的关系,学习电解池、电极过程、电化学平衡和电化学方法(如电化学分析和电化学合成)等。
f、 表面化学:了解固体表面和界面的特性和反应。学习表面张力、吸附过程、催化作用和表面分析等相关内容。
g、 热力学和动力学计算: 基于热力学和动力学原理,学习使用计算化学方法模拟和预测物质性质和反应速率。
5、 无机非金属材料概论:
a、 无机非金属材料概述:介绍无机非金属材料的定义、分类和特点。了解它们的晶体结构、原子排列和物理性质等基本概念。
b、 矿石学:学习常见的无机非金属材料的产地、形成条件和开采方法txvlog。了解矿石的矿物组成和矿石的选矿过程。
c、 材料性能:研究无机非金属材料的物理、化学、热学和力学性质。关注材料的硬度、强度、导电性、导热性、稳定性等方面。
d、 矿物学和晶体学:了解常见无机非金属材料的矿物结构和晶体结构。学习相关的晶体学概念、晶体生长和晶格缺陷等内容。
e、 玻璃和陶瓷:学习玻璃和陶瓷的制备技术、组成和性质。了解它们的结构和特点,以及在工业和日常生活中的应用。
f、 水泥和混凝土:研究水泥和混凝土的成分、制备和性能。了解它们在建筑和基础设施中的应用和相关技术。
g、 整体无机非金属材料应用与发展:介绍无机非金属材料在能源、环境、电子、医疗、包装等领域的应用。了解无机非金属材料的发展趋势和新兴材料的研究方向。
6、 无机材料热工基础:
a、 热力学基础:介绍热力学的基本概念和规律,如能量、焓、熵、热容等。学习热力学函数、热力学过程和热力学方程等内容。
b、 相平衡和相图:研究无机材料在高温条件下的相平衡和相变行为。学习相图的构建、解读和应用,了解相变热力学的原理和实验方法。
c、 稳定性和热力学性质:探讨无机材料的热化学稳定性和热力学性质。学习材料的热容、热导率、热膨胀等关键参数的测量和计算方法。
d、 热传导和传热机制:研究热量在材料中的传导和传热机制。学习导热的基本理论和传热过程的描述,包括导热方程、传热模式和传热系数等内容。
e、 高温热化学反应和热动力学:了解无机材料在高温条件下的化学反应和热动力学特性。学习高温下反应速率、反应平衡和热动力学参数的测量和计算方法。
f、 高温实验技术:介绍高温实验室的仪器设备和实验技术,如高温炉、热分析技术、热电法等。了解在实验中的高温操作规范和安全注意事项。
7、 硅酸盐岩相学:
a、 岩相学概述:介绍岩相学的基本概念、分类和研究方法。了解岩相学的研究对象和研究领域。
b、 硅酸盐矿物的物化性质:学习硅酸盐矿物的化学成分、晶体结构和物理性质。了解硅酸盐矿物的形成条件和特性。
c、 硅酸盐岩的成因与分类:研究硅酸盐岩的成因和岩石分类方法。了解不同类型硅酸盐岩的形成机制和地质特征。
d、 硅酸盐岩的岩石学特征:学习硅酸盐岩的岩石学特征,包括颗粒组成、结构、纹理和成分变化等。掌握岩石薄片的观察和描述方法。
e、 硅酸盐岩的变质作用:研究硅酸盐岩在高温和高压条件下的变质作用过程。了解变质作用对硅酸盐岩中矿物组成和岩石结构的影响。
f、 硅酸盐岩的矿产资源与利用:探讨硅酸盐岩作为矿产资源的特征和利用价值。了解硅酸盐岩在建筑、玻璃制造、陶瓷和化工等工业领域的应用。
8、 材料科学基础:
a、 料分类与结构:介绍材料的分类方法和常见材料的结构特征。学习晶体结构、非晶结构和晶界等关键概念。
b、 材料性质与性能:研究材料的物理、化学和力学性质。了解材料的硬度、强度、导电性、导热性、热膨胀等关键性能参数。
c、 材料的组织与相变:探讨材料的晶体结构与相变的关系。学习晶体缺陷、相图与相变行为的基本原理。
d、 材料加工与工艺:了解常见的材料加工方法和工艺流程,如铸造、热处理、成形和焊接等。学习不同加工方法对材料性能的影响。
e、 材料表征与测试:研究材料的结构与性能表征方法。包括扫描电子显微镜、X射线衍射、热分析技术和力学测试等实验技术。
f、 材料性能与设计:探讨材料性能在工程设计中的应用。了解材料选择、性能优化和材料设计的基本原则。
g、 材料科学的发展与应用:介绍材料科学领域的最新研究和应用。了解先进材料及其在能源、电子、医药和环境等领域的应用。
9、 粉体工程:
a、 粉体的特性与表征:学习粉体的基本特性,如粒度分布、表面特性、流动性和堆密度等。了解粉体的物理性质表征方法,如粒度分析、比表面积测量等。
b、 粉体制备与处理:介绍常见的粉体制备方法,如湿法制备、干法制备和气相法制备等。学习粉体的破碎、粉碎、混合和分级等处理技术。
c、 粉体流动性:研究粉体在输送、混合和充填等过程中的流动性。学习粉体流变学理论和表征方法,了解粉体流动性对粉体工程操作的影响。
d、 粉体成型工艺:探讨粉体成型技术,如压制成型、注塑成型和挤压成型等。了解成型工艺参数对成品质量的影响,以及成型后的烧结和热处理等工艺。
e、 粉体物性与性能:研究粉体的物理和化学性质对成品性能的影响。了解粉体材料的热膨胀性、热导率、机械强度和烧结收缩等关键性能指标。
f、 粉体工程应用:介绍粉体工程在无机非金属材料领域的应用。涵盖陶瓷制品、粉末冶金材料、电子材料和催化剂等领域的粉体工程案例。
10、 无机非金属材料工艺学:
a、 无机非金属材料的制备方法:学习无机非金属材料的制备方法,包括湿法和干法制备等不同工艺路线。了解不同制备方法的原理、优势和适用范围。
b、 材料成分和配比设计:研究材料的成分和配比设计原则。学习如何选择合适的原料和控制配比以实现所需的材料性能。
c、 矿石矿物的选矿与提纯:探讨矿石和矿物的选矿与提纯过程。了解矿石的加工流程和提取目标成分的方法。
d、 烧结与热处理:学习材料的烧结和热处理工艺,包括烧结参数的选择、热处理的温度和时间控制等。了解烧结和热处理对材料结构和性能的影响。
e、 成型工艺与装备:介绍无机非金属材料的成型工艺,如压制成型、注射成型、挤压成型等。了解成型工艺的参数选择、模具设计和工艺优化等关键问题。
f、 表面处理与涂层工艺:研究无机非金属材料的表面处理和涂层工艺。学习表面处理的方法和对材料性能的影响,了解涂层工艺的选择和应用。
g、 工艺控制与质量管理:探讨工艺控制与质量管理在无机非金属材料制备过程中的重要性。了解质量控制的方法、工艺参数的优化和工艺演变的策略。
11、 材料研究与测试方法:
a、 材料性能测试原理:学习各种常见材料性能测试的基本原理,包括机械性能测试、热性能测试、电性能测试、光学性能测试等。了解测试方法和仪器的选择,以及测试结果的分析与解读。
b、 结构表征技术:介绍材料结构表征的常用方法和仪器,如X射线衍射分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。学习如何通过结构表征技术获得材料的晶体结构、晶界结构和微观形貌等信息,并进行分析和解释。
c、 材料成分分析技术:研究材料成分分析的方法和技术,如化学分析、质谱分析、能谱分析等。了解如何确定材料的化学组成以及不同成分对材料性能的影响。
d、 力学性能测试:学习材料力学性能测试的原理和方法,如拉伸测试、硬度测试、抗压测试等。了解如何确定材料的强度、韧性、刚度和变形行为等机械性能参数。
e、 热性能测试:探讨材料的热性能测试方法和技术,如热膨胀测试、热导率测试、热分析等。了解材料在高温条件下的热膨胀、热导性和热分解等性能。
f、 电性能测试:介绍材料的电性能测试方法和技术,如电导率测试、介电性能测试和电化学测试等。了解材料的导电性、介电特性以及电化学行为等性能参数。
g、 光学性能测试:学习材料的光学性能测试方法和技术,如吸收光谱、透射光谱和发光光谱等。了解材料的光学吸收、透射、发光特性以及光学性能参数的测量与分析。
五、专业能干什么
相适应的就业岗位如下,学生需要根据就业岗位对相应的知识点自主的做深入学习:
材料工程师:在材料研究和开发实验室、制造业或科研机构等地从事材料工程方面的工作,负责材料的设计、制备、改良和性能测试等工作。
材料技术员:在生产企业从事材料成型和处理工艺、质量控制、设备操作和维护等方面的工作,确保材料的制备和加工过程的稳定性和高效性。
品质控制工程师:负责开发和实施品质控制计划,确保生产过程中的材料符合标准和规范。进行质量检验、故障分析和质量改善工作。
研发科学家/工程师:在科研机构、大学或工业研发部门从事新材料的研发工作,参与项目设计、实验室测试和数据分析等活动。
产品工程师/技术支持工程师:为客户提供材料选择和应用技术支持,解答相关问题,协助解决材料性能和应用相关的挑战。
销售工程师/技术销售代表:为材料产品和解决方案进行销售与推广,与客户沟通并提供技术支持,协助客户选择合适的材料解决方案。
质量工程师:在制造行业从事质量和工艺改进工作,通过质量管理和过程控制提高产品的质量和效率。
环境、健康和安全工程师:在制造业或工业公司的环境健康安全部门从事材料相关的环境影响评估、安全风险评估和工作场所安全管理等工作。