中国海洋大学材料科学与工程学院面向国家海洋强国战略和新材料领域发展需求,立足学校海洋学科特色与优势,围绕海洋工程装备、海洋资源开发及海洋新能源利用等领域的重大需求,持续开展材料科学与海洋科学、能源科学及工程技术的交叉研究。经过长期发展,形成了高端海洋装备用钢铁材料研发与应用、极端环境耐磨蚀材料与增材制造、海洋材料与防护技术、海洋能源存储与转化材料与器件四个特色研究方向,重点开展高性能海洋工程材料、极端环境耐磨蚀材料、海洋防腐防污材料及海洋能源材料的基础理论、关键技术与工程应用研究。

一、高端海洋装备用钢铁材料研发与应用

面向海洋油气开采、海上风力发电、船舶制造及海洋工程设施建设等国家重大需求,针对海洋工程装备长期服役于风、浪、流、蚀等复杂环境下对材料性能提出的苛刻要求,开展高性能海洋装备用钢铁材料研发与应用研究。重点围绕超高强度、低温韧性、耐腐蚀及大线能量焊接等关键性能需求,开展钢铁材料成分设计、组织调控、制备加工、焊接连接及服役性能评价研究,突破高端海洋装备用钢铁材料关键制备与应用技术,为海洋工程装备制造提供材料和技术支撑。

二、极端环境耐磨蚀材料与增材制造

针对海洋工程、轨道交通、石油化工、冶金矿山等领域对高端装备关键零部件长寿命、高可靠性服役需求,针对复杂环境下腐蚀、磨损及磨蚀交互作用引起的材料损伤与失效问题,开展极端环境耐磨蚀材料与增材制造研究。重点围绕耐磨、耐蚀、耐热材料的设计制备及表面强化,开展材料成分设计、组织调控、高能束加工、增材制造、涂层制备及性能优化研究,建立材料、设备、工艺与性能协同发展的技术体系,推动先进耐磨蚀材料及相关技术的工程化应用。

三、海洋防护新材料与新技术

面向海洋工程装备、船舶及海洋基础设施长期安全服役需求,针对海水腐蚀、海洋生物污损、微生物腐蚀等复杂海洋环境下的材料损伤与失效问题,开展海洋材料腐蚀与防护机理、海洋防腐防污材料及先进防护技术研究。重点围绕长效防腐防污涂层、智能响应与自修复材料、电磁隐身材料等,开展材料设计、制备及表界面调控研究,发展高性能海洋功能防护材料与技术。同时,开展海洋微生物腐蚀与生物抑菌、新型光电功能材料及其海水修复技术、抗海水干扰的污染物检测与水下电场传感等研究,为海洋工程装备的长效防护和功能化应用提供材料与技术支撑。

四、海洋能源存储与转化材料与器件

面向水下潜器、海岛能源供给及海洋新能源开发利用等重大需求,针对海洋环境下能源高效获取、存储与转化的技术需求,开展海洋能源存储与转化材料及器件研究。重点围绕高性能规模储能材料、绿色海洋能源提取与转化材料、太阳能多功能收集与转化材料,开展储能材料、海水制氢催化材料及光伏材料的设计制备、结构调控、性能优化与器件构筑研究,推动储能、海水制氢与光伏等方向的交叉融合,构建海洋能源高效收集、存储与转化研究体系,为海岛清洁能源供给、水下潜器能源保障及绿色氢能开发利用提供材料与技术支撑。