复合材料与工程专业

2019-01-01

复合材料与工程专业 (咨询电话:0451-86402477)

专业剖析

为满足国家对国防和航天航空领域以及民用复合材料与工程方面专业人才的迫切需求,经国家教育部批准于2002年正式创办了复合材料与工程本科专业。专业兼跨材料科学与工程以及力学两个一级学科,是我校 “211工程”、“985工程”重点建设的若干学科之一。力学和材料科学与工程在2012年全国学科评估中分别排名第一和第三,在2016年进行的全国学科评估中两个专业均被评为A类学科,均具有硕士、博士学位授予权,并设有博士后流动站,是一个理工结合、学科交叉并具有紧密国际合作关系的专业。专业主要培养从事先进复合材料与结构设计、制备、评价的高级专业技术人才,既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。本专业主要研究方向包括:先进复合材料结构设计与分析、航天器超高温热防护系统及材料、超高温碳/碳复合材料性能表征与优化、超高温非烧蚀陶瓷基复合材料性能、超轻复合材料压力容器设计与制备、轻质复合材料结构功能一体化、柔性复合材料与结构、先进光电功能材料与器件、智能材料与结构、多功能材料与结构等。

人才培养

复合材料与工程专业面向国防、航空航天及民用的重大需求,坚持理工结合、学科交叉特色,致力于培养信念执着、德才兼备,具有社会责任感、国际视野、跨学科思维和创新精神,具有扎实宽厚的力学和复合材料知识和专业技能,具备解决未来重大科学和工程问题的能力,在力学、材料及相关领域引领未来发展的杰出人才。拥有特种环境复合材料技术国家级重点实验室、先进复合材料国际联合研究中心、复合材料黑龙江省重点实验室等。为培养学生的科技创新意识,使学生尽早进入实验室、接触高水平的科研领域创造条件,将本科教育由单纯的知识灌输型培养转变为培养学生综合能力的研究型教育机制,复合材料与工程专业于2004年在国内率先组织实施了本科生导师制,在人才培养方面探索出了一种新的本硕博连读、阶段分流的贯通式人才培养模式。所有的本科生都可以提早进入实验室接触科研工作,通过科研工作氛围和切身的实践活动激发学生对本学科领域学习的兴趣和热情。

 

师资力量

本专业现有专职教师67人。其中正教授37人、副教授24人。师资队伍力量雄厚,队伍知识结构、年龄结构合理。师资队伍中包括两院院士2名、973项目首席科学家3名、国家杰出青年基金获得者5名、长江学者特聘教授6名、长江学者讲座教授1名。专业团队中获科技部中青年科技创新领军人才3人、中国青年科技奖3人、国家万人计划领军人才9人、百千万人才工程国家级人选4人、教育部跨/新世纪优秀人才15人、 “优青”3人。拥有国家自然基金委创新群体(获得连续9年支持),教育部创新团队、科技部重点领域创新团队、国防科技创新团队、国家“111”创新引智基地、全国专业技术人才先进集体,获全国创新争先奖牌、工人先锋号等团体荣誉。

杜善义教授,博士生导师,中国工程院院士。力学和复合材料专家。1964年毕业于中国科学技术大学近代力学系,1999年当选为中国工程院院士。曾任哈尔滨工业大学航天学院院长、副校长,第十、十一届全国人大代表,国际复合材料委员会执委,中国航天科技集团高级技术顾问,国防科工局科技委委员,国家自然基金委重大研究计划指导专家组组长,中国复合材料学会理事长,中国力学学会副理事长等职。现任哈尔滨工业大学教授,中国科学技术大学工程科学院院长,中国商用飞机有限责任公司专家咨询组成员。长期从事飞行器结构力学和复合材料的教学及科研工作。二十世纪八十年代初明确提出力学与材料结合,将细观力学应用到复合材料的分析和应用中,建立了材料/结构一体化、设计/分析/评价一体化、模拟/表征/优化理论。本世纪初构建了“轻、热、功、智”的先进复合材料与结构需求与发展模式,解决了国家安全和国民经济中装备结构轻量化、抗极端化、多功能化和智能化中的多项关键科学与技术问题,在推动先进复合材料应用和临近空间飞行器基础问题研究中做出了贡献。获国家科技进步二等和三等奖各1项、国家技术发明二等奖和国家自然科学二等奖各2项,国家教学成果二等奖,何梁何利科学与技术进步奖,全国优秀和模范教师称号,并获国际复合材料委员会 WORLD FELLOW 荣誉称号,是首位获得该荣誉的中国科学家。发表论文200余篇,撰写《复合材料细观力学》、《智能材料系统及结构》等著作10部,已培养博士近百名。

韩杰才教授,博士生导师,中国科学院院士,1966年出生,哈尔滨工业大学常务副校长。目前担任第七届教育部科技委材料学部主任,中央军委科技委领域专家,国家某重大科技工程专家组副组长;受聘中国力学学会第十届副理事长,中国宇航学会第六届常务理事,中国复合材料学会荣誉理事;担任《Composites Science and Technology》编辑,《Composites Part B》编委,《材料科学与工艺》编辑委员会主任,《航空学报》第九届编辑委员会副主编。长期从事超高温复合材料、红外光学晶体与薄膜材料的研究。揭示了材料超高温烧蚀机理和规律,发展了细观热烧蚀理论,提出了多元氧化物和固溶体抑制氧化烧蚀的机制,实现了材料氧化抑制与高温强韧化的协同,研究成果在支撑国家重大专项、国家重大科技工程、国家863、武器装备预研等多个重大计划立项、实施和研制中发挥的重大的作用,通过了大量地面考核和飞行验证试验,在多个型号中获得应用或具有应用潜力;发明了大尺寸蓝宝石晶体专用生长方法及生长装备、四面体非晶碳复合增透保护膜及制备工艺,用于多个工程型号的红外窗口,并实现了大规模产业化。获国家/国防发明专利授权60余项,出版学术专著2本,发表SCI论文400余篇,他引次数约4000余次,相关成果获国家自然科学二等奖1项(排名第1),国家技术发明二等奖2项(排名第1),国家科学技术进步二等奖1项(排名第2)。

赫晓东教授,博士生导师,国家“973”首席科学家,2006年获国家教育部“长江学者奖励计划”特聘教授, “特种环境复合材料技术”国防重点实验室主任。长期从事复合材料力学、轻量化复合材料结构设计、制造与评价方面的工作。作为负责人先后主持了国家863重大专项课题、国防基础科研重点课题、国家自然基金项目、国家973课题、国际科技合作项目等20余项。2012年作为第一完成人获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步三等奖1项,省部级奖励18项,2014年获黑龙江省省长特别奖和最高科学技术奖(唯一获奖者,该奖项设立以来仅4人获此殊荣)。发表SCI论文300余篇,总引用近万次,SCI他引5000余次,4篇论文被国际权威杂志封面报道。受邀在国际大会上做特邀报告8次,作为大会主席组织了COMPO系列学术会议。

吴林志教授,博士生导师,2007年入选教育部长江学者特聘教授,2003年国家杰出青年基金获得者, 发表SCI论文近200篇,获授权专利31项。从事复合材料及其结构的设计/制备/评价一体化、轻质夹芯结构及其多功能一体化开发等方面的研究工作,为航天科技集团提供了大量技术与产品支持。2017年获得国家自然科学二等奖、2007年获教育部自然科学一等奖、教育部科技进步基础类一等奖、2016年黑龙江省科学技术奖自然科学类一等奖、和航天工业总公司科技进步二等奖一项。

孟松鹤教授,博士生导师,长江学者特聘教授。现任哈尔滨工业大学航天学院常务副院长、国家自然科学基金委数理科学部专家评审组成员,军委科技委主题专家组成员,《复合材料学报》、《固体火箭技术》、《临近空间科学与工程》编委。长期从事超常服役环境与材料耦合模拟方法与响应机理、高温复合材料及特种新材料设计等方面的科研工作,作为课题负责人和技术骨干完成或承担了4项国家安全重大基础研究、2项国家自然科学基金重点项目以及国家863、国家自然科学基金、国防预研等20余项课题。获国家科技进步二等奖1项、技术发明二等奖2项,自然科学二等奖1项,省部级科技奖励5项,发表重要学术论文60余篇,授权发明专利40余项。2004年获“国防科技工业有突出贡献中青年专家”称号,2006年入选“新世纪优秀人才支持计划”,2009年获“长江学者”特聘教授,2013年入选中青年科技创新领军人才,2016年入选第二批国家“万人计划”科技创新领军人才。

冷劲松教授,博士生导师,2007年入选教育部长江学者特聘教授,2012年国家杰出青年基金获得者,2014年获中组部“万人计划”首批科技创新领军人才,现任国际复合材料学会副主席,中国复合材料学会副理事长。冷劲松教授的主要研究方向为先进复合材料力学、智能复合材料和结构、传感器和驱动器、形状记忆聚合物基复合材料结构、空间可展开结构/释放机构、振动主动控制、多功能纳米复合材料等,先后获得国家自然科学二等奖一项、国家技术发明二等奖一项。已发表SCI收录学术论文200余篇,出版中英文论著3部,获授权国家发明专利60余项;在国际学术会议上担任大会主席/副主席10余次,作大会特邀报告(Plenary/Keynote)20余次;是多个国际期刊的主编/副主编;2018年当选欧洲科学院外籍院士,是美国科学促进会(AAAS),国际光学工程学会(SPIE)、英国物理学会(IOP)、英国皇家航空学会(RAeS)、英国材料矿石冶金协会(IMMM)等多个国际学会会士(Fellow)。

张幸红教授,博士生导师,2012年受聘教育部长江学者特聘教授,2015年获得国家杰出青年基金。长期从事航天热防护系统的设计、制备以及性能表征与科学评价研究工作,在梯度功能材料基础理论、高温结构材料燃烧合成以及超高温非烧蚀防热材料应用基础与关键技术攻关方面取得了一定研究成果。在“超高温陶瓷复合材料”新材料技术方向,结合不同航天热防护结构需求设计并制备了多种超高温陶瓷复合材料构件,通过了“2000℃/2000s以上”地面风洞模拟考核,实现了非烧蚀并保持结构完整,在多种新型航天飞行器热防护结构中获得应用或有重要应用潜力。获国家自然科学二等奖(2014年),教育部自然科学奖一等奖(2013年),教育部自然科学奖一等奖(2006年),国防科技进步奖二等奖(2004年),黑龙江省自然科学奖一等奖(2010年)。

王荣国教授,博士生导师,2015年入选国家万人计划、“国家创新人才推进计划”,2014年荣获全国优秀科技工作者称号。兼任国家奖评审专家、中国复合材料工业协会副会长、中国硅酸盐学会玻璃钢学会副理事长、全国碳纤维标准化技术委员会(SAC/TC572)委员、玻璃钢/复合材料杂志副主任编委。长期从事高性能树脂基复合材料的研究工作,在碳纤维复合材料高精密缠绕成型、大尺寸轻量化碳纤维复合材料承力结构设计、制备与评价等方面取得了创新性的研究成果。作为负责人先后主持了国家863重大专项课题、国防基础科研重点课题、国家自然基金项目、国家973课题、国际科技合作项目等20余项。获国家技术发明二等奖、黑龙江省技术发明一等奖、国防技术发明二等奖等国家及省部级科学技术奖励8项。制定国家军用标准2项,获授权发明专利30余项,软件著作权2项,出版专著一部,发表论文100余篇。

谭惠丰教授,博士生导师, 2008年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。现学术组织任职情况有:国家高分重大专项专家组成员;中国科技部国际合作项目评审专家;哈尔滨市科协第五届、第六届委员会常委;黑龙江省复合材料学会秘书长;黑龙江省力学学会常务理事;中国航空学会浮空器分会委员;美国航空航天学会会员。主持航天学院柔性复合材料与结构研究团队工作。主持国家重大专项、预研和军科委项目20余项。获国防技术发明二等奖1项、军队科技进步二等奖1项、教育部技术发明二等奖1项,授权国家发明专利120项,发表科技论文100余篇。

周振功教授,博士生导师,黑龙江省杰出青年基金获得者。长期从事复合材料结构力学、压电材料力学性能分析、电磁材料失效性能分析等方面的研究工作。并于2018获国家自然科技进步二等奖一项(排名第二),2003年和2007获国家教委科技进步(自然科学类)一等奖两项,2002年和2006获黑龙江省科技进步二等奖两项。主持和参与四项国家自然基金和多项国防预研研究等项目,在国际国内刊物和会议上共发表论文140篇(第一作者90余篇),其中SCI收录100余篇(第一作者80余篇),EI收录100余篇(第一作者70余篇),论文被他人SCI论文引用达300余次,其中一篇文章(Int. J. Solids Struct., 2004,41:4407-4422.)获Most Cited Articles奖(2004年度至2008年度),并于2014年至2018年连续五次入选爱思唯尔(ELSEVIER)发布的中国高被引学者榜单(材料力学领域)。 

课程体系

课程设计上充分体现了力学与材料学的交叉,重在综合知识体系与实际动手能力的培养,具有鲜明的航天特色和优势。主要体现在:(1)在基础专业课重视对力学和数学基础知识的培养,在专业课设置兼顾复合材料和力学两个方面;(2)大三导师制和多种创新训练课使学生具有较强的创新和实践能力,在课程设置中重视对学生从结构设计到材料制备、从样件加工到力学性能实验等全过程综合能力的培养。(3)所开设的课程包含多种航天及国防特色课程;学生所从事的科研项目多具备航天应用背景;学生的实习和课外创新活动基地多以航天院所为依托。

专业课基础包括:工科试验班专业导论、理论力学A、复变函数与积分变换、数理方程、计算方法、电工与电子技术、材料力学A、航天技术概论。专业核心课程有:复合材料导论、材料科学与工程基础、变形体力学Ⅰ、复合材料力学、航天器结构、复合材料力学性能实验方法、计算力学、材料物理性能、材料分析测试方法、智能材料与结构等。

科研实践

近五年科研项目近百项,其中包括国家安全重大基础研究项目、国家重大专项工程项目、国家高技术研究863计划项目、国家自然科学基金项目、国际合作项目等国家级科研项目,科研经费充足,年均科研经费近亿元。多项研究成果获国家级科技奖,对高新科技和工业的发展及社会进步发挥了重要的引领和推动作用。所在学科方向拥有一流的教学和科研条件,依托于国家级重点实验室,现有实验室和教学面积4300平方米,拥有先进材料制备、测试、分析和评价专用设备1700余台套,总价超过1.7亿元,部分设备具有国际先进水平。所有科研设备面向本专业学生开放,通过本科生导师制使学生第一时间进入实验室,接触科研工作,通过参与课题组的科研工作和切身的实践活动激发学生对本学科领域学习的兴趣和热情。面向本科生开设创新训练课,向学生开放尖端的科研设备,开设大学生创新课题,为学生开展科研实践提供技术、设备等资源支持,面向研究生设立了重点实验室主任基金,让学生自己根据自己的科研兴趣完成从项目的申请书撰写,到项目评审,再到项目实施并验收答辩,给学生充分的科研空间和经费支配自由,充分锻炼学生的科研实践能力。

国际交流

专业依托单位是中国复合材料学会理事长单位,2人担任国际复合材料委员会执委。与国内知名院校和研究部门建立了密切的合作关系,建立了深层次的联合培养和交流模式。充分发挥哈工大地域优势,与日方的东京大学、东京工业大学、大阪大学、千叶大学,俄方的鲍曼莫斯科国立技术大学、拉沃契金生产科研联合体空间系统设计中心,与斯坦福大学、美国西北大学、澳大利亚悉尼大学、英国布里斯托大学等国际知名高校建立了长期交流与联合培养关系,多人次互访以及联合培养研究生,与日本东京大学联合成立了“哈尔滨工业大学-东京大学复合材料联合实验室”。长期聘请加拿大多伦多大学首席教授每年定期来为本专业本科学生进行授课和学术交流。为学生的国际交流和留学形成了国际化学术交流网络。

毕业去向

近五年的毕业生中约85%可保送、考取硕士研究生,并有硕博连读,直接攻博等机会,部分学生与国外著名大学联合培养攻读硕士、博士学位,境外合作院校包括斯坦福大学、美国佛罗里达大学、俄亥俄州立大学、莱斯大学、加州大学圣地亚哥分校等。毕业生大部分去向为人才需求旺盛的国防、航天航空、汽车、能源、建筑等相关领域从事教学、科研、开发与生产工作。

知名校友

韩杰才教授,博士生导师,哈尔滨工业大学常务副校长,中国科学院院士。