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材料工程與應用化學系主要從事材料科學與工程、應用化學領域內的基礎性和前沿性研究，培養材料與化學領域新型高素質專業人才。具有完整的本科、碩士、博士生的培養體系和優勢明顯的學科研究方向，在應用化學專業招收本科學生，在材料科學與工程、航空宇航科學與技術2個一級學科招收博士研究生和博士后研究人員，在材料科學與工程一級學科、應用化學和軍事化學與煙火技術2個二級學科招收碩士研究生。下設材料工程、聚合物復合材料、材料化學和應用化學四個教研室。

材料工程與應用化學系具有一流的教學科研保障條件，現有材料科學與工程和化學實驗室等2個系列教學實驗室，建有金屬及金屬基復合材料、聚合物基復合材料、光電功能材料、含能材料等科研實驗室。

科研方面以高性能復合材料和應用化學為特色，材料研究體系覆蓋金屬及金屬基復合材料、聚合物基復合材料和高分子材料等，應用化學領域主要研究新型高能量密度物質的分子設計、合成及其應用等。

主要研究方向有：

耐高溫金屬熱結構與工藝

以航天需求為背景，研究耐高溫金屬的制備技術、抗氧化技術與典型熱結構的成型技術，主要研究內容有：（1）耐熱金屬表面抗氧化燒蝕涂層技術；（2）耐熱金屬/陶瓷復合材料復合結構制備技術；（3）耐熱金屬與陶瓷基復合材料連接技術。

電子信息功能材料

以微波毫米波電子元器件的小型化、輕量化、高可靠性為需求背景，開展相關電子信息功能材料的成分設計、性能表征與制備技術研究。主要研究內容有：（1）TCC基板材料研究；（2）基于TCC技術的微波介質材料研究；（3）高品質銀粉及導電漿料研究；（4）輕質高導熱封裝管殼材料研究；（5）高性能磁性材料及器件研究。

聚合物基復合材料

屬于高分子化學與物理、材料學和材料加工工程交叉方向，以裝備結構輕量化需求為背景，主要開展高性能聚合物基復合材料及其構件制備與工程化應用研究，以解決聚合物基復合材料用于主承力結構的關鍵技術。主要研究內容包括：（1）聚合物復合材料結構設計技術；（2）聚合物復合材料成型工藝技術；（3）裝備結構復合材料修復技術；（4）聚合物復合材料工程化應用技術。自主研發出以軟模輔助RTM（樹脂傳遞模塑）為代表的大尺寸復雜形狀復合材料構件整體成型工藝；制備出復雜結構飛行器艙段、大尺寸儲運箱、列車機車整體頭罩、兆瓦級風機葉片、倍容量導線用復合材料線芯等制品，已應用于航空航天、軌道交通、風力發電和電力輸送等領域；開發的復合材料現場快速修復技術已應用于飛機構件、橋梁涵隧的修復工程。

光電能源材料與器件

屬于材料工程、應用化學和航空航天技術的交叉方向。以航空航天和軍事應用為背景，逐步凝煉形成了先進電源技術、新型太陽能光伏/熱光伏技術和目標特征信號新型控制技術三大分支，主要開展結構能源一體化電源技術、高能量密度鋰電池技術、超高功率鋰離子電池技術、基于全固態薄膜鋰電池的微納電源技術、薄膜太陽能電池技術、熱光伏技術、電致變色技術等方面的研究，為滿足國防科技與航空航天工業對高性能電能源、新型光電功能材料與器件的需求提供重要技術支持。

含能材料與內絕熱材料

屬于航天技術、材料工程、應用化學和軍事化學與煙火技術的交叉方向。以航天和軍事應用為背景，以材料物理與化學、應用化學和軍事化學與煙火技術3個二級學科為依托，緊密聯系國防和航天裝備設計、研制和使用過程中的化學推進能源和耐燒蝕等關鍵問題開展工作。主要開展新型高能量密度物質分子設計、合成及應用、含能材料的安全性和貯存性作用機理及評估、特種化學推進用含能材料、高性能耐燒蝕材料、二次反應性材料等方面研究，為解決現代國防科技與航天工業領域中的相關材料和化學問題提供重要技術支持。

建有“材料學”和“材料物理與化學”湖南省重點學科、“湖南省復合材料工程技術研究中心”，擁有較為系統、先進的物質合成和材料制備、加工成型、分析測試等儀器設備。

發展目標：建設國內一流的材料和化學多層次人才培養體系，建設教學水平高、科研能力強的教師隊伍，突出科研特色，加強基礎研究和自主創新能力，建立物質及材料的設計-制備-應用的科研體系，加強為國防和國民經濟服務的能力，建設成為國內一流的材料、化學人才培養基地和高水平科研基地。