引言:
新材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎,每種新材料的出現(xiàn)及應用都將伴隨現(xiàn)代科學技術的巨大飛躍。從現(xiàn)代科學技術史中不難看出,每一項重大科技的突破在很大程度上都依賴于相應的新材料的發(fā)展。所以新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本,美國將新材料稱之為“科技發(fā)展的骨肉”。
新材料技術被稱為“發(fā)明之母”和“產(chǎn)業(yè)糧食”。新材料產(chǎn)業(yè)是當今世界各國重點發(fā)展的高新技術產(chǎn)業(yè)之一。新材料技術對其他領域的發(fā)展起著引導、支撐和相互依存的關鍵性作用,是最具推動力的共性基礎技術。具有優(yōu)異性能或特定功能、應用前景廣闊的新材料已成為發(fā)展信息、航天、能源、生物等高技術的重要基礎材料。
當前,美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)十分重視新材料技術的發(fā)展,且都把發(fā)展新材料作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,在制定國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃時,將新材料技術列為21世界優(yōu)先發(fā)展的關鍵技術之一,予以重點發(fā)展,以保持其經(jīng)濟和科技的地位。
以下就在線帶您一起來盤點美國新材料產(chǎn)學研政各界現(xiàn)狀。
美國新政策材料
美國把新材料列為影響經(jīng)濟繁榮和國家安全的六大類關鍵技術之首。在確定的22項關鍵技術中材料占了5項(材料的合成和加工、電子和光電子材料、陶瓷、復合材料、高性能金屬和合金)。美國的新材料發(fā)展特色是以國防部和航空航天局的大型研究與發(fā)展計劃為龍頭,主要以國防采購合同形式來推動和確保大學、科研機構(gòu)和企業(yè)的新材料研究與發(fā)展工作。
美國材料基因組計劃
2011年6月24日,美國總統(tǒng)奧巴馬宣布了一項超過5億美元的“推進制造業(yè)伙伴關系”計劃,通過政府、高校及企業(yè)的合作來強化美國制造業(yè),投資逾1億美元的“材料基因組計劃”(Materials Genome Initiative)是其組成部分之一。
《材料基因組計劃》擬通過新材料研制周期內(nèi)各個階段的團隊相互協(xié)作,加強“官產(chǎn)學研用”相結(jié)合,注重實驗技術、計算技術和數(shù)據(jù)庫之間的協(xié)作和共享,目標是把新材料研發(fā)周期減半,成本降低到現(xiàn)有的幾分之一,以期加速美國在清潔能源、國家安全、人類健康與福祉以及下一代勞動力培養(yǎng)等方面的進步,加強美國的國際競爭力。
美國材料企業(yè)TOP10
(按2012年營業(yè)收入排名)
1、埃克森美孚(ExxonMobil)
2014美國500強排名:第2名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):407666
2013年利潤(百萬美元):32580
公司簡介:??松梨谕ㄟ^其關聯(lián)公司在全球大約200個國家和地區(qū)開展業(yè)務,其產(chǎn)品應用于粘合劑、農(nóng)業(yè)、汽車、建筑和構(gòu)造、消費品、衛(wèi)生保健和醫(yī)療用品、工業(yè)應用、標簽、潤滑劑、非織造布和包裝等領域。
2、陶氏化學(DowChemical)
2014美國500強排名:第48名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):57080
2013年利潤(百萬美元):4787
公司簡介:陶氏在世界50多個國家和地區(qū)建有工廠。主要研制及生產(chǎn)系列化工產(chǎn)品、塑料及農(nóng)化產(chǎn)品,其產(chǎn)品廣泛應用于建筑、水凈化、造紙、藥品、交通、食品及食品包裝、家居用品和個人護理等領域。產(chǎn)品類型多達3,500余種。
3、杜邦公司(DuPont)
2014美國500強排名:第86名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):36475
2013年利潤(百萬美元):4848
公司簡介:杜邦公司目前在90多個國家和地區(qū)開展業(yè)務,產(chǎn)品及服務覆蓋了添加劑與改性劑、服裝與面料、復合材料與中間層、顯示與照明材料、膜與薄膜、包裝材料、醫(yī)藥產(chǎn)品、塑料、高分子材料和樹脂等諸多行業(yè)。借此,杜邦滲透的市場已經(jīng)包括農(nóng)業(yè)、電子材料、海運、鐵路、汽車、能源與公用設施、采礦、安全與防護、建筑、食品飲料、包裝與印刷、化學品、醫(yī)療保健、工程塑料等。
4、3M公司(3M)
2014美國500強排名:第101名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):30871
2013年利潤(百萬美元):4659
公司簡介:3M公司是世界著名的產(chǎn)品多元化跨國企業(yè),涉及領域包括:工業(yè)、化工、電子、電氣、通信、交通、汽車、航空、醫(yī)療、安全、建筑、文教辦公、商業(yè)及家庭消費品等各個領域。
5、美鋁公司(Alcoa)
2014美國500強排名:第130名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):23032
2013年利潤(百萬美元):-2285
公司簡介:美鋁公司是世界鋁生產(chǎn)制造業(yè),致力于生產(chǎn)鋁這種具有可持續(xù)性的產(chǎn)品,主要產(chǎn)品包括壓延產(chǎn)品、輪轂、鍛件、緊固件系統(tǒng)、精密鑄件以及建筑系統(tǒng)領域的解決方案等,其技術還涉及包括鈦鎳超級合金在內(nèi)的其他輕金屬。
6、美國鋼鐵公司(UnitedStates Steel)
2014美國500強排名:第166名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):17424
2013年利潤(百萬美元):-1672
公司簡介:美國最大的鋼鐵壟斷跨國公司。該公司生產(chǎn)的范圍很廣,包括鐵礦砂、煤、白云石和其他有色金屬的開采,各種鋼管、鋼板 、鋼軌的制造,化工產(chǎn)品,石油鉆探和采油設備。在坦克車身、重炮等武器制造方面占有重要地位,還參與建筑、造船等業(yè)務。
7、PPG 工業(yè)公司(PPG Industries)
2014美國500強排名:第190名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):15216
2013年利潤(百萬美元):3231
公司簡介:PPG工業(yè)公司始建于1883年,總部設在美國匹茲堡市,是全球性的制造企業(yè),生產(chǎn)及經(jīng)營涂料、玻璃、玻璃纖維及化學品,在世界上位居行業(yè)先導地位。
8、空氣化工產(chǎn)品公司(AirProducts & Chemicals)
2014美國500強排名:第276名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):10233
2013年利潤(百萬美元):994
公司簡介:世界上唯一的同時生產(chǎn)氣體產(chǎn)品和化學品的公司,除了工業(yè)氣體產(chǎn)品,工藝和特種氣體產(chǎn)品之外,還提供相關設備,特種化學品和化學中間體產(chǎn)品。
9、伊士曼化學公司(Eastman Chemical)
2014美國500強排名:第297名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):9350
2013年利潤(百萬美元):1165
公司簡介:伊士曼化工公司是國際的化學品公司,總部位于美國田納西州的金斯堡,公司生產(chǎn)1200多種化學品、纖維及塑料制品。 伊士曼是全球最大的包裝用聚酯塑料供應商,涂料原材料、特種化學品及塑料的供應商,醋酸纖維素纖維及基本化學品的主要供應商。
10、康寧公司(Corning)
2014美國500強排名:第343名
2013年營業(yè)收入(百萬美元):7819
2013年利潤(百萬美元):1961
公司簡介:康寧公司是特殊玻璃和陶瓷材料的廠商?;?60多年在材料科學和制程工藝領域的知識, 康寧創(chuàng)造并生產(chǎn)出了眾多被用于高科技消費電子、移動排放控制、電信和生命科學領域產(chǎn)品的關鍵組成部分。
美國材料工程TOP10名校
1. 西北大學
簡介:美國西北大學(Northwestern University 縮寫NU)1851年創(chuàng)立,是美國著名的高等學府之一,十大聯(lián)盟高校。這所私人學府位于伊利諾州的埃文斯頓市,臨近芝加哥。西北大學在2014年美國大學排名上位列第12位,2014泰晤士全球大學排行第22位。該校由John Evans先生創(chuàng)辦于1851年 ,至今已有一百多年的歷史。
錄取條件:GRE成績,學院平均V560+Q770;托福600/250/100或雅思7.0。
特點:材料專業(yè)設置在McCormick工程及應用科學學院內(nèi);有碩士及博士課程;學生有機會通過參加各種研究小組、研討會以、發(fā)表文章以及作助教來提高自己的表達和寫作能力。
2. 麻省理工大學
簡介:美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,簡稱MIT)是美國一所研究型私立大學,位于馬薩諸塞州(麻省)的劍橋市,查爾斯河(Charles River)將其與波士頓的后灣區(qū)(Back Bay)隔開。麻省理工學院無論是在美國還是全世界都有非常重要的影響力,培養(yǎng)了眾多對世界產(chǎn)生影響的人士,是全球高科技和高等研究的先驅(qū)大學。
錄取條件:GRE成績,工程學院平均分V570+Q780;托福577/233;不具有材料學背景的理科背景學生,需要額外學習一學期材料學課程。
特點:學校的材料科學與工程學院的課程排名第一;學院教師/研究生比例4.47;擁有出色的教師及設備;有碩士和博士課程。
3. 伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校
簡介:美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,縮寫為UIUC),建立于1867年,是一所享有世界聲望的一流研究型大學。在2013—2014年TIMES高等教育世界大學排名中位列第29位。學校位于伊利諾伊州幽靜的雙子城:厄巴納—香檳市。UIUC是美國"十大聯(lián)盟(Big Ten)"之一,被譽為“公立常春藤”。
錄取條件:GRE成績,學院平均 V540+Q770 ;本科階段為理科或工科;托福 613/257/104 ;GPA3.0。
特點:本科專業(yè)可直接申請博士;材料科學與工程系成立于1987年,由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、礦業(yè)等系合并而來;專業(yè)分為生物材料、電子材料等6個方向;全美材料專業(yè)排名常年前三。
4. 加利福尼亞大學伯克利分校
簡介:美國加利福尼亞大學伯克利分校(University of California - Berkeley,簡稱UCB)是一所美國公立研究型大學,也是世界上最負盛名且是最頂尖的公立大學。位于舊金山東灣伯克利市的山丘上,1873年遷至圣弗朗西斯科(舊金山)附近的伯克利市,是加利福尼亞大學中最老的一所,它也是美國大學協(xié)會(Association of American Universities)創(chuàng)始會員之一。
錄取條件:GRE成績,學院平均V550+Q770;托福570/230/68(寫18+說17+聽16+讀17);GPA3.0或班級排名5%。
特點:課程圍繞材料的利用,開展材料專業(yè)理論與實踐的課程,包括以下幾個方向:生物材料、化學/電氣化學材料、計算化材料、電子/磁性/光學材料、建筑材料。
5. 斯坦福大學
簡介:斯坦福大學(Stanford University),全稱為小利蘭·斯坦福大學(Leland Stanford Junior University),是美國的一所私立大學,其在2014年Usnews最新美國大學綜合排名第5名,2013年QS世界大學排名世界第7名,2013年泰晤士高等教育世界大學排名世界第4名,被認為是世界上最杰出的大學之一。
錄取條件:GRE成績,學院平均V570+Q780;托福600/250/100;3封推薦信。
特點:提供碩士、博士課程,碩士無獎金;材料科學與工程系注重材料的構(gòu)造性質(zhì)和材料的生產(chǎn)建造之間的聯(lián)系,由于需要了解各種材料,系注重跨學科的學習以及和其他院校、院系的合作研究。
6. 加州大學圣塔芭芭拉分校
簡介:美國加州大學圣塔芭芭拉分校(University of California, Santa Barbara簡稱UCSB)屬于加利福尼亞大學系統(tǒng),是美國頂尖的以研究科學為主,且學術聲望非常高的研究性公立大學。校園兩面環(huán)海并擁有緊鄰著太平洋的一片美麗迷人的海灘,作為公立常春藤盟校之一,如今UCSB已經(jīng)是全美乃至全世界重要的學術發(fā)展重地之一。
錄取條件:GRE成績,學院平均V550+Q770;GPA3.2;本科階段為工程、物理或數(shù)學專業(yè);托福600/250。
特點:本科可申請碩士/博士;材料系的理念是注重多學科的教學研究;除了良好的研究、教育環(huán)境,校區(qū)環(huán)境優(yōu)美。
7. 康奈爾大學
簡介:美國康奈爾大學(Cornell University)是一所位于美國紐約州伊薩卡的私立研究型大學,另有兩所分校位于紐約市和卡塔爾教育城,是著名的常春藤盟校成員,在世界范圍內(nèi)享有極高的學術聲譽??的螤柎髮W由埃茲拉·康奈爾和安德魯·迪克森·懷特于1865年所建立,為八個常春藤盟校中唯一一所在美國獨立戰(zhàn)爭后創(chuàng)辦的。
錄取條件:GRE成績,學院平均V570+Q780,通常錄取數(shù)學部分730以上,博士課程總分1335+5.0;托福550/213/77(寫20+聽15+讀20+說22);工程碩士GPA2.7,博士3.3;2-3封推薦信。
特點:研究生課程常期排名前十;課程根據(jù)學生自身的興趣與需求靈活安排;開設了一年制的工程碩士專業(yè),注重跨學科的培養(yǎng)與實踐;不接受理學碩士的申請,但博士學生在第二年結(jié)束后通過考試可以拿到碩士學位。
8. 賓夕法尼亞州立大學帕克分校
簡介:賓夕法尼亞州立大學帕克分校位于賓夕法尼亞州的斯泰特克里奇,總面積約18370英畝,約有在校生共81664人。該校成立于1855年,賓夕法尼亞州立大學在全國有24個分校,主校區(qū)坐落于帕克?,F(xiàn)有在校學生八萬多人,共有160多個專業(yè),是全美最大的十所公立大學之一,可以授予學士學位、碩士學位、博士學位。
錄取條件:GRE成績,學院平均V510+Q750;托福550/213/80(口語23),雅思6.5;3封推薦信。
特點:注重培養(yǎng)學生的綜合能力,除了專業(yè)技能外,還注重領導能力、團隊合作、溝通能力的培養(yǎng);開設碩士、博士課程。
9. 美國佐治亞理工學院分校治亞理工學院分校
簡介:美國佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology 簡稱 Georgia Tech),1885 年建校,是美國頂尖的理工學院。學院在校學生共約 20,000 名,教授近千名。校園面積 400 英畝,擁有 143 座建筑物。有設施齊全的現(xiàn)代化教學大樓和專為1996年夏季奧運會修建的體育場館,并有酒店,學生宿舍,學生休閑娛樂中心,停車場以及醫(yī)院等。
錄取條件:GRE成績,學院平均V540+Q760;托福620/260/105;國際學生只接受秋季入學申請。申請博士課程如果無碩士學位,需要GPA3.5,本科為冶金、制陶、相關材料專業(yè),或理科其他專業(yè)GPA3.7以上;如有碩士學位需要。
特點:碩士、博士課程;重點在研究開發(fā)下一代工程應用的材料。
10. 美國密歇根大學
簡介:美國密歇根大學(University of Michigan,簡稱UMich)創(chuàng)建于1817年,位于美國密歇根州,是美國歷史上最悠久的大學之一。密歇根大學(UMich)有三個分校,分別是安娜堡(Ann Arbor)分校、迪爾伯恩(Dearborn)分校和弗林特(Flint)分校。被譽為“公立常春藤”,與加州大學伯克利分校以及威斯康星大學麥迪遜分校素有“公立大學典范”之稱。
錄取條件:GRE成績,學院平均V530+Q770;托福560/220;3封推薦信。
特點:材料專業(yè)排名高,所屬的工程學院排名前四;密歇根大學為全美最大的研究型院校,在研究經(jīng)費上投入較多。
美國材料研究機構(gòu)(排名不分先后)
美國在新材料研究領域科研機構(gòu)一共有210所科研機構(gòu),主要有橡樹嶺國家實驗室、阿貢國家實驗室、埃姆斯實驗室等17個科研實力全球名列前茅的國家實驗室,以及杜邦、波音、IBM等13個頂尖科技研發(fā)公司實驗室,而涉足新材料研究的主力—高校實驗室如麻省理工大學、哈佛大學等則高達180所。
1、橡樹嶺國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:磁性材料、超導、激光脈沖燒蝕、薄膜、鋰電池材料、熱電材料、表面、高分子、結(jié)構(gòu)陶瓷和合金基礎研究。
2、布魯克海文國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:高溫超導性、磁性、固態(tài)結(jié)構(gòu)與相轉(zhuǎn)變、高分子導體。
3、艾米斯實驗室
主要材料研究內(nèi)容:新機械、磁性和超導方面稀土元素的實驗和理論研究。
4、阿貢國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:高溫超導性、高分子超導體、薄膜磁性、表面科學。
5、勞倫斯伯克利國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:激光光譜、超導、薄膜、飛秒加工、生物高分子、高分子與復合物、表面科學以及理論研究。
6、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:金屬與合金、陶瓷、激光材料、合金超塑性。
7、西北太平洋國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:金屬和合金應力腐蝕裂紋、陶瓷材料高溫腐蝕疲勞、陶瓷材料輻射效應。
8、洛斯拉莫斯國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:電子材料、微結(jié)構(gòu)發(fā)展理論、使表面硬度、抗腐蝕性和耐磨性提高的等離子體浸沒離子注入技術。
9、桑迪亞國家實驗室
主要材料研究內(nèi)容:陶瓷涂料溶膠-凝膠化學、納米晶材料發(fā)展以及金屬、玻璃和陶瓷材料表面的膠粘合潤濕。
10、美國標準與技術研究院(NIST)
主要材料研究內(nèi)容:屬于美國商務部的非監(jiān)管機構(gòu)。NIST總部位于馬里蘭州的蓋瑟斯堡,約有350個附屬研究中心。目前,NIST共有6個實驗室,分別為工程實驗室、信息科技實驗室、材料測量實驗室、物理測量實驗室、納米科技中心、NIST中子研究中心。
11、美國航空航天局(NASA)
主要材料研究內(nèi)容:主要涉足新型金屬材料以及高性能復合材料。
12、美國加州納米研究中心
主要材料研究內(nèi)容:納米科學和納米技術發(fā)現(xiàn)的迅速商業(yè)化研究。 CNSI開展的工作代表了納米系統(tǒng)相關的研究四個目標領域包括能源,環(huán)境,健康,醫(yī)學,信息技術。
13、美國國家增材制造創(chuàng)新研究所
主要材料研究內(nèi)容:新型金屬材料,增材/3D打印材料、開發(fā)梯度及可定制材料。
14、哈佛大學研究中心
主要材料研究內(nèi)容:哈佛大學擁有多個材料研究中心,其中包括量子科學及工程學會、納米系統(tǒng)中心、側(cè)重不同層次生物學功能的認識、解決醫(yī)療問題的儀器和設備的生物材料研究室等。在哈佛的工程與應用科學學院,研究材料科學的教授是最多的,共有24位。
15、麻省理工大學研究中心
主要材料研究內(nèi)容:麻省理工學院則擁有科技與聚合物物理研究小組、44個生物工程方面的研究所及研究室、納米技術實驗室、先進材料實驗室、專門進行金屬材料等快速成型技術研究的快速成型實驗室、高級材料和結(jié)構(gòu)技術實驗室以及正在研究4D打印的自組裝實驗室等材料研究部門。其中生物學與生物工程系里面的Whitehead研究所代表了全美國生物學研究的最高水平,其下設15個研究室,在生物材料研究方面主攻人類遺傳學、基因、免疫系統(tǒng)、RNA等領域。
16、普林斯頓大學的化學工程部
主要材料研究內(nèi)容:高分子材料研究和生物材料研究的主要據(jù)點,其材料科學與技術研究所下面有專門的復合材料研究組;
17、康涅狄格大學材料科學研究所
主要材料研究內(nèi)容:該研究所材料科學方面的研究橫跨金屬聚合物、金屬納米材料、生物醫(yī)學金屬材料等領域。
18、賓夕法尼亞大學
主要材料研究內(nèi)容:新型高強度、高韌性合金材料,致力于金屬間化 物的基礎系統(tǒng)研究,比如鈦鋁合金和銀鉬合金等。
19、斯坦福大學工程學院
主要材料研究內(nèi)容:主要為交通運輸工具設計更輕質(zhì)、性能更 良好、結(jié)構(gòu)更新穎的材料。
20、加州大學圣芭芭拉分校
主要材料研究內(nèi)容:該學校除了擁有數(shù)個全球頂尖的納米材料實驗室,還擁有眾多其它與材料研究相關的實驗室,包括材料研究實驗室、多功能材料和結(jié)構(gòu)中心、節(jié)能材料中心、復合材料研究所、先進材料中心、國際材料研究中心等。
綜上所述,美國的科技為什么這么強,很大程度上得益于美國對于新材料的高度重視,以及美國新材料“產(chǎn)學研政”各界的有效結(jié)合。
新材料是科技發(fā)展的基礎,只有新材料強大了,一個國家的科技才能真正。
綜上所述,美國的科技為什么這么強,很大程度上得益于美國對于新材料的高度重視,以及美國新材料“產(chǎn)學研政”各界的有效結(jié)合。
新材料是科技發(fā)展的基礎,只有新材料強大了,一個國家的科技才能真正。
(注:文章來源網(wǎng)絡,版權歸原作者所有)
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