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收藏！工程與材料科學(xué)優(yōu)先發(fā)展的18個(gè)領(lǐng)域！

2019-06-25 09:48:26 作者：本網(wǎng)整理來源：材料科學(xué)與工程分享至：

《國家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃》工程與材料科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展14個(gè)領(lǐng)域：

（1）亞穩(wěn)金屬材料的微結(jié)構(gòu)和變形機(jī)理

主要研究方向：發(fā)展新型具有特殊性能的非晶態(tài)合金體系；復(fù)雜合金相的結(jié)構(gòu)和性能研究；結(jié)構(gòu)特征與表征方法；結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性；變形機(jī)理及強(qiáng)化機(jī)制；脆性斷裂機(jī)理及韌化；深過冷條件下的凝固行為及晶體形核和生長過程研究。

（2）高性能輕質(zhì)金屬材料的制備加工和性能調(diào)控

主要研究方向：輕質(zhì)金屬材料（鋁、鎂、鈦合金和泡沫金屬等）合金設(shè)計(jì)、強(qiáng)韌化機(jī)理及組織性能調(diào)控研究；先進(jìn)鑄造、塑性加工以及連接過程中的工藝、組織和性能調(diào)控的基礎(chǔ)理論研究；使役性能與防護(hù)基礎(chǔ)理論研究；燒結(jié)金屬孔結(jié)構(gòu)控制基礎(chǔ)研究。

（3）低維碳材料

主要研究方向：低維碳材料的結(jié)構(gòu)特征及其新物性的物理起因；低維碳材料中電子、光子、聲子等的運(yùn)動規(guī)律和機(jī)制；低維碳材料的可控制備原理與規(guī)模化制備方法；低維碳材料的新物性、新效應(yīng)、新原理器件和新應(yīng)用探索。

（4）新型無機(jī)功能材料

主要研究方向：基于微觀物理模型和物理圖像的高溫超導(dǎo)機(jī)理研究與應(yīng)用；多鐵性材料的合成和磁電耦合機(jī)理與應(yīng)用；超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其新效應(yīng)器件；阻變材料的物理機(jī)制和器件憶阻行為的可調(diào)控性及原型器件研究。

（5）高分子材料加工的新原理和新方法

主要研究方向：高分子材料加工中結(jié)構(gòu)演變的物理與化學(xué)問題；高分子材料非線性流變學(xué)，以及高分子加工不穩(wěn)定現(xiàn)象的機(jī)理；高分子材料加工的多尺度模擬與預(yù)測；高分子材料加工的在線表征方法；微納尺度加工等新型加工方法，以及基于原理創(chuàng)新的加工技術(shù)。

（6）生物活性物質(zhì)控釋/遞送系統(tǒng)載體材料

主要研究方向：生物啟發(fā)型和病灶微環(huán)境響應(yīng)載體材料；疾病免疫治療藥物載體材料；核酸類藥物載體材料及其遞送系統(tǒng)；具高靈敏度、組織和細(xì)胞高靶向性及信號放大功能的分子探針，以及診－治一體化的高分子載體材料及其遞送系統(tǒng)。

（7）化石能源高效開發(fā)與災(zāi)害防控理論

主要研究方向：實(shí)鉆地層物化特性和巖石力學(xué)；油氣藏開發(fā)，復(fù)雜工況管柱與管線，復(fù)雜油氣工程相互作用及流動；開采條件下巖體本構(gòu)關(guān)系，多相、多場耦合的多尺度變形破壞機(jī)理；極端條件下開采機(jī)器人化的信息融合與決策。

（8）高效提取冶金及高性能材料制備加工過程科學(xué)

主要研究方向：冶金關(guān)鍵物化數(shù)據(jù)；選冶過程物相結(jié)構(gòu)演變；反應(yīng)器新原理與新流程，低碳煉鐵；高效轉(zhuǎn)化與清潔分離，二次資源利用，高效連鑄；高性能粉末冶金材料；多場作用下的金屬凝固；界面科學(xué)；冶金過程高效利用。

（9）機(jī)械表面界面行為與調(diào)控

主要研究方向：界面接觸與粘著機(jī)理；表/界面能形成機(jī)理及應(yīng)用；受限條件下界面行為調(diào)控；運(yùn)動體與介質(zhì)界面行為；生物組織/人工材料界面行為；生物組織界面損傷與修復(fù)。

（10）增材制造技術(shù)基礎(chǔ)

主要研究方向：高效、高精度增材制造方法；先進(jìn)材料增材制造技術(shù)及性能調(diào)控；材料、結(jié)構(gòu)與器件一體化制造原理與方法；生物3D打印及功能重建；多尺度增材制造原理與方法。

（11）傳熱傳質(zhì)與先進(jìn)熱力系統(tǒng)

主要研究方向：非常規(guī)條件及微納尺度傳熱的基礎(chǔ)研究；基于先進(jìn)熱力循環(huán)的新型高效能量轉(zhuǎn)換與利用系統(tǒng)；生物傳熱傳質(zhì)基礎(chǔ)理論及仿生熱學(xué)；熱學(xué)探索－熱質(zhì)理論的微觀基礎(chǔ)及其與宏觀規(guī)律的統(tǒng)一。

（12）燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控

主要研究方向：基于燃料設(shè)計(jì)和混合氣活性控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；非平衡等離子體燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；以催化輔助、無焰燃燒、富氧燃燒和化學(xué)鏈燃燒等新型燃燒技術(shù)為主燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；基于尺度效應(yīng)的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控；基于物理過程控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控。

（13）新一代能源電力系統(tǒng)基礎(chǔ)研究

主要研究方向：新一代能源電力系統(tǒng)的體系架構(gòu)及系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題作用機(jī)理（包括智能電廠和智能電網(wǎng)等方面）；電工新材料應(yīng)用及新裝備的研制、運(yùn)行和服役中的相關(guān)科學(xué)問題；多種能源系統(tǒng)的互聯(lián)耦合方式；供需互動用電、能源電力與信息系統(tǒng)的交互機(jī)制；系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制與能源電力市場理論；網(wǎng)絡(luò)綜合規(guī)劃理論與方法。

（14）高效能高品質(zhì)電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)科學(xué)問題

主要研究方向：電－磁－力－熱－流體多物理場交叉耦合與演化作用機(jī)理；“結(jié)構(gòu)－制造－性能－材料服役行為”的耦合規(guī)律和綜合分析方法；多約束條件下電機(jī)系統(tǒng)及其驅(qū)動控制；電機(jī)系統(tǒng)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論與方法、制造工藝、控制策略。

（15）多種災(zāi)害作用下的結(jié)構(gòu)全壽命整體可靠性設(shè)計(jì)理論

主要研究方向：多種災(zāi)害（地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、爆炸等）作用下的土木工程結(jié)構(gòu)全壽命可靠性設(shè)計(jì)理論與方法；多種災(zāi)害作用危險(xiǎn)性分析原理，工程結(jié)構(gòu)時(shí)、空多尺度破壞規(guī)律，高性能結(jié)構(gòu)體系與可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)體系，防御多種災(zāi)害的結(jié)構(gòu)整體可靠度設(shè)計(jì)理論與方法。

（16）綠色建筑設(shè)計(jì)理論與方法

主要研究方向：建筑形體、空間、平面和構(gòu)造與綠色建筑評價(jià)指標(biāo)體系的耦合作用規(guī)律；不同地域綠色居住建筑模式、公共建筑和工業(yè)建筑綠色設(shè)計(jì)的原理、方法、技術(shù)體系和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（17）面向資源節(jié)約的綠色冶金過程工程科學(xué)

主要研究方向：外場強(qiáng)化下的資源轉(zhuǎn)化機(jī)理和節(jié)能理論；非常規(guī)介質(zhì)特別是高溫熔體中強(qiáng)化反應(yīng)傳遞過程的機(jī)理和調(diào)控機(jī)制；物質(zhì)相互作用的特殊現(xiàn)象和反應(yīng)機(jī)理、熱力學(xué)與動力學(xué)調(diào)控機(jī)制；多因素多組元固/液/氣界面結(jié)構(gòu)及界面反應(yīng)；反應(yīng)器內(nèi)及各種物理場下的化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)、能量傳輸?shù)鸟詈蠙C(jī)制；資源利用過程中的高效、低碳排放轉(zhuǎn)化的共性科學(xué)問題。

（18）重大庫壩和海洋平臺全壽命周期性能演變

主要研究方向：深部巖土破壞力學(xué)；庫壩和海洋平臺材料性能演變；庫壩和海洋平臺多相多場耦合與性能演變及災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)；庫壩和海洋平臺的實(shí)時(shí)監(jiān)控與防災(zāi)減災(zāi)。

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