学位点建设风采 | 材料科学与工程:国家“两重”专项平台赋能学位点内涵建设

发布时间:2026-06-11浏览次数:12

河海大学高度重视“学科-方向-平台”一体化建设。河海大学材料科学与工程学科始于1952年,1986年获批建筑材料硕士点,2006年获批一级硕士点,2003年、2011年分别设立“土木工程材料”和“材料与结构安全”二级博士点。历经七十多年的建设与发展,材料学科协同水利工程、环境工程一流学科,由水工建筑材料向环境治理材料、涉水金属材料、能源催化材料等拓展,为建设战略工程、构建国家水网、保障国家水安全提供关键材料支撑,打造了大国工程的材料基座。当前,我国正大力实施“江河战略”,对涉水关键材料提出了更为严苛的要求,传统理论体系与制备技术已难以应对涉水装备金属材料高强韧高耐蚀多功能化、水环境治理与水生态修复材料高效耐用、水工大体积混凝土抗裂增韧与长效防控等诸多难题瓶颈,亟需培养一批“材料+水利”交叉复合型高层次创新人才,实现涉水材料从组分设计到使役性能精准调控与智能运维的全链条革新。为强力支撑材料科学与工程学科内涵式发展,协同推进水利工程、环境工程“双一流”学科建设,彰显涉水材料特色优势,经广泛调研论证,河海大学将涉水关键材料创新平台列为科研能力建设优先实施项目,打造学校首个设备投资过亿元的科研平台。

2024年8月,国家“两重”项目科研能力建设专项——河海大学涉水关键材料创新平台批复建设,总投资1.48亿元,新增材料分析测试和特种加工仪器设备190台套。涉水关键材料创新平台布局于常州校区,由材料科学与工程学院牵头建设与运维,实行首席科学家负责制,由国家高层次人才赵永好教授担任首席科学家。截至2026年5月,平台仪器设备98%已安装调试到位并投入运行。

涉水关键材料创新平台聚焦水工程安全与水环境治理关键材料领域,探索材料科学与工程学科和水利工程、海洋科学与工程、环境科学与工程、土木工程等多学科交叉融合,推动涉水关键材料高端仪器设备研用一体化创新,重点建设涉水关键材料先进表征与分析测试中心,拓展建设水工/海工结构功能一体化金属材料、水工/海工混凝土结构材料与长效防护、水环境治理功能材料与应用技术三大创新实验平台,坚持“集中建设、集中管理、独立运行”的原则,打造高度集成、校内外开放共享的涉水关键材料创新平台。

涉水关键材料创新平台架构

涉水关键材料先进表征与分析测试中心(简称:材料分析测试中心),总投资近1亿元,新购材料分析测试仪器75台套,重点建设材料微结构表征、物质分析、物化性能评价和宏微观力学性能测试4个设备功能模块,设置原子级显微表征分析系统、材料表面特征表征、X射线类物质分析、材料化学性能评价、材料宏观力学性能测试等10个设备集群,并与材料学院原有分析测试设备一体化运维。代表性分析测试仪器主要包括:双球差校正透射电子显微镜、能量损失谱系统设备、高分辨场发射透射电子显微镜、原位场发射双束扫描电子显微镜(SEM/FIB/3D-EBSD)、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱(XPS)、高能X射线衍射仪(XRD)、三维X射线成像分析系统(nano CT)、原子力显微镜、原位环境同步热分析测试系统、微区扫描电化学测试系统、高精度纳米力学测试系统、高温疲劳试验机、环境耦合多功能摩擦磨损试验机等。材料分析测试中心面向校内外科研人员开放共享高精尖分析测试设备,全力支持校内师生和校外企事业单位的科研创新、产业创新工作。

涉水关键材料先进表征与分析测试中心实验室与设备

水工/海工结构功能一体化金属材料创新实验平台,面向水利、海洋重大工程金属材料高强韧、高耐蚀与长寿命的重大需求,总投资约2950万元,采购设备58台套,重点建设4个设备功能模块7个设备集群,主要支撑水工/海工结构功能一体化金属材料设计与熔炼成型、塑性加工与微结构调控、关键零部件增材制造与智能连接、表面强化防护等方向的创新研究。代表性装备主要包括:高通量合金成分设计与熔炼吸铸、超声耦合放电等离子烧结、高压扭转大塑性变形专用装备、多激光电弧同轴丝粉复合增材系统、超音速火焰喷涂HVAF系统、超高速冲击及电磁动态双轴测试系统等。

水/海工结构功能一体化金属材料创新实验平台实验室与设备

水环境治理功能材料与应用技术创新实验平台面向水生态环境保护的重大需求,重点建设2个设备功能模块8个设备集群,总投资约1100万元,采购设备37台套,主要支撑水环境治理功能材料可控合成技术、水转化高附加值化学品电催化材料可控合成技术两大方向的创新研究。代表性装备主要包括:质子交换膜材料测试系统、环境功能材料多组元复杂水环境耐久性测试平台装置等。

水环境治理功能材料与应用技术验室与设备

水工/海工混凝土结构材料与长效防护创新实验平台,面向水利、海洋重大工程混凝土结构与材料的低碳、高性能化、高耐久和长寿命的重大需求,总投资约650万元,采购设备16台套,重点建设2个设备功能模块4个设备集群,主要支撑水工/海工混凝土结构材料的耐久性提升及其工程应用、低碳高性能水工/海工混凝土材料与多维增韧两大方向的创新研究。代表性装备主要包括:混凝土多孔材料内部微观结构和流体成像分析系统、多尺度多场耦合失效过程分析系统、混凝土热学性能设备等。

水/海工混凝土结构材料与长效防护创新实验平台实验室与设备

平台软建设有序推进。作为材料学科主建学院和平台的建设运维责任单位,材料科学与工程学院制定了平台运维管理办法,建立健全内部管理制度,组建由专职实验员/工程技术人员、专任教师、研究生助管等人员组成的运维管理队伍,制定仪器设备开放使用管理办法和收费标准,稳步推进实验室安全管理与文化建设,协同河海大学实验中心、产业研究院(大学科技园)共同推进CMA资质扩项与CNAS认证申报工作。积极开展校内多学科交叉融合,与水科学研究院(国家工程中心)等校内国家级科研平台,水电院、环境院、港航院、土木院、新能源学院、卓越工程师学院等校内二级单位在涉水材料领域的基础研究、工程应用、人才培养等方面开展深度合作。同时,加强对外交流与产学研合作,与南京水利科学研究院、材料科学姑苏实验室、中科院物理所长三角研究中心、三峡集团长江电力、宝武集团宝武镁业等科研院所、行业领军企业开展战略合作。

高能级科研平台赋能学科高质量发展。面向国家“江河战略”、“制造强国”等重大战略需求,我校材料科学与工程学科始终与国家重大工程同频共振,聚焦复杂涉水环境下关键材料自主可控这一核心瓶颈,形成了“材料+水利”深度交叉的特色发展路径。“材料学”主攻涉水高端装备用金属材料与表面防护技术;“材料物理与化学”从原子分子尺度上设计催化与能源材料;“环境材料”研发水环境治理用高效吸附与催化降解材料;“复合材料”聚焦水利海洋工程水泥基材料。四个方向相互支撑,形成了从基础理论创新到关键技术突破再到重大工程应用的全链条科研创新体系。

科研平台引才、育才效应逐渐显现。近年来,材料学科新增江苏省工程研究中心、JMRH创新平台等多个科研平台,师资队伍规模快速增长、结构日趋合理,形成多学科交叉融合的高水平团队。人才培养方面,构建“多元协同、交叉融合”体系,材料科学与工程、金属材料工程两个本科专业全部入选国家一流专业建设点并通过工程教育认证,硕士研究生以第一作者在《Nature Water》发表高水平成果,毕业生80%进入国家重点行业和单位,形成稳定的材料类复合型人才培养和输送能力。


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