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收藏！工程與材料科學優(yōu)先發(fā)展的18個領域！

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

《國家自然科學基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃》工程與材料科學部優(yōu)先發(fā)展14個領域：

（1）亞穩(wěn)金屬材料的微結構和變形機理

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；復雜合金相的結構和性能研究；結構特征與表征方法；結構與熱穩(wěn)定性；變形機理及強化機制；脆性斷裂機理及韌化；深過冷條件下的凝固行為及晶體形核和生長過程研究。

（2）高性能輕質金屬材料的制備加工和性能調(diào)控

主要研究方向：輕質金屬材料（鋁、鎂、鈦合金和泡沫金屬等）合金設計、強韌化機理及組織性能調(diào)控研究；先進鑄造、塑性加工以及連接過程中的工藝、組織和性能調(diào)控的基礎理論研究；使役性能與防護基礎理論研究；燒結金屬孔結構控制基礎研究。

（3）低維碳材料

主要研究方向：低維碳材料的結構特征及其新物性的物理起因；低維碳材料中電子、光子、聲子等的運動規(guī)律和機制；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、新原理器件和新應用探索。

（4）新型無機功能材料

主要研究方向：基于微觀物理模型和物理圖像的高溫超導機理研究與應用；多鐵性材料的合成和磁電耦合機理與應用；超材料的結構設計原理及其新效應器件；阻變材料的物理機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構演變的物理與化學問題；高分子材料非線性流變學，以及高分子加工不穩(wěn)定現(xiàn)象的機理；高分子材料加工的多尺度模擬與預測；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。

（6）生物活性物質控釋/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)與災害防控理論

主要研究方向：實鉆地層物化特性和巖石力學；油氣藏開發(fā)，復雜工況管柱與管線，復雜油氣工程相互作用及流動；開采條件下巖體本構關系，多相、多場耦合的多尺度變形破壞機理；極端條件下開采機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

主要研究方向：冶金關鍵物化數(shù)據(jù)；選冶過程物相結構演變；反應器新原理與新流程，低碳煉鐵；高效轉化與清潔分離，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；冶金過程高效利用。

（9）機械表面界面行為與調(diào)控

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

（10）增材制造技術基礎

主要研究方向：高效、高精度增材制造方法；先進材料增材制造技術及性能調(diào)控；材料、結構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）傳熱傳質與先進熱力系統(tǒng)

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

（12）燃燒反應途徑調(diào)控

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

（13）新一代能源電力系統(tǒng)基礎研究

主要研究方向：新一代能源電力系統(tǒng)的體系架構及系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題作用機理（包括智能電廠和智能電網(wǎng)等方面）；電工新材料應用及新裝備的研制、運行和服役中的相關科學問題；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)的交互機制；系統(tǒng)運行機制與能源電力市場理論；網(wǎng)絡綜合規(guī)劃理論與方法。

（14）高效能高品質電機系統(tǒng)基礎科學問題

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理；“結構－制造－性能－材料服役行為”的耦合規(guī)律和綜合分析方法；多約束條件下電機系統(tǒng)及其驅動控制；電機系統(tǒng)的新型拓撲結構、設計理論與方法、制造工藝、控制策略。

（15）多種災害作用下的結構全壽命整體可靠性設計理論

主要研究方向：多種災害（地震、風災、火災、爆炸等）作用下的土木工程結構全壽命可靠性設計理論與方法；多種災害作用危險性分析原理，工程結構時、空多尺度破壞規(guī)律，高性能結構體系與可恢復功能結構體系，防御多種災害的結構整體可靠度設計理論與方法。

（16）綠色建筑設計理論與方法

主要研究方向：建筑形體、空間、平面和構造與綠色建筑評價指標體系的耦合作用規(guī)律；不同地域綠色居住建筑模式、公共建筑和工業(yè)建筑綠色設計的原理、方法、技術體系和評價標準。

（17）面向資源節(jié)約的綠色冶金過程工程科學

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

（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；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變風險；庫壩和海洋平臺的實時監(jiān)控與防災減災。

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