高溫超導材料的制備及應用技術
稀土功能材料
新能源轉換材料和技術(能源材料)
生物醫學材料
綠色奧運工程材料與技術
分離膜材料與技術(海水、氯堿膜)
印刷(制版、感光)和顯示(有機發光二極管)材料
傳統產業技術的高新技術改造
目前，國際功能材料及其應用技術正面臨新的突破，如超導材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能量轉換與儲能材料、生態環境材料、生物醫學材料以及材料的分子和原子設計等。發展功能材料技術正成為壹些發達國家加強經濟和軍事優勢的重要手段。
超導材料
實用的超導材料，如NbTi、Nb3Sn等，已經商業化，並在很多領域得到應用，如核磁共振成像(NMRI)、超導磁體、大型加速器磁體等。SQUID作為超導弱電流應用的典範，在微弱電磁信號測量中發揮了重要作用，其靈敏度是其他任何非超導器件無法企及的。但由於常規低溫超導體的臨界溫度太低，必須在昂貴復雜的液氦(4.2K)系統中使用，嚴重限制了低溫超導應用的發展。
高溫氧化物超導體的出現，突破了溫度壁壘，將超導的應用溫度從液氦(4.2K)提高到液氮(77K)。與液氦相比，液氮是壹種非常經濟的制冷劑，具有很高的熱容量，給工程應用帶來了極大的便利。另外，高溫超導體都有相當高的上臨界場[Hc2 (4K) >: 50T]可以用來產生20T以上的強磁場，這正好克服了常規低溫超導材料的缺點。正是由於Tc和Hc2的本征特性所帶來的這些巨大的經濟和技術潛力，吸引了大量的科學工作者采用最先進的技術設備，對高Tc材料的超導機理、物理性質、化學性質、合成工藝和微觀結構進行了廣泛而深入的研究。高溫氧化物超導體是非常復雜的多組分體系，在研究過程中會遇到涉及很多領域的重要問題，包括凝聚態物理、晶體化學、工藝技術和微結構分析等。材料科學研究領域的壹些最新技術和手段，如非晶技術、納米粉體技術、磁光技術、隧道顯微術、場離子顯微術等，都被用來研究高溫超導體，其中很多都涉及到材料科學的前沿問題。高溫超導材料的研究工作在單晶、薄膜、塊體材料、導線和應用等方面取得了重要進展。
醫用材料
生物醫用材料作為高技術的重要組成部分，已進入快速發展的新階段，其市場銷售額正以每年16%的速度遞增。據預測，20年內，生物醫用材料的份額將趕上醫藥市場，成為支柱產業。生物活性陶瓷已成為醫用生物陶瓷的主要方向；生物降解高分子材料是醫用高分子材料的壹個重要方向；醫用復合生物材料的研究重點是強韌化生物材料和功能性生物材料，具有治療功能的HA生物材料的研究也非常活躍。
能源材料
太陽能電池材料是新能源材料研發的重點。IBM研發的多層復合太陽能電池轉換率高達40%。美國能源部用於氫能研究的總資金中，約有50%用於儲氫技術。固體氧化物燃料電池的研究非常活躍，重點是電池材料，如固體電解質膜和陰極材料，以及用於質子交換膜燃料電池的有機質子交換膜，都是研究熱點。
生態環境
生態環境材料是20世紀90年代國際高技術新材料研究中形成的壹個新領域，日本、美國、德國等發達國家對其研究開發非常活躍。主要研究方向為:①與環境問題直接相關的材料技術，如可生物降解材料技術、CO 2氣體固化技術、SOx和氮氧化合物催化轉化技術、廢物資源化技術、環境汙染修復技術、清潔技術以及材料制備和加工的節約。(2)開發能使經濟可持續發展的環境兼容材料，如仿生材料、環保材料、氟利昂、石棉等有害物質的替代材料、綠色新材料等；③材料的環境協調性評價。
智能材料
智能材料是繼天然材料、合成高分子材料和人工設計材料之後的第四代材料，是現代高科技新材料的重要發展方向之壹，將支撐未來高科技發展，使傳統意義上的功能材料和結構材料的界限逐漸消失，實現結構功能化和功能多樣化。科學家預言，智能材料的發展和大規模應用將引發材料科學發展的重大革命。國外在智能材料的研發上取得了很多技術突破，比如英國航空航天公司的鋼絲傳感器，用於測試飛機蒙皮上的應變和溫度；英國研制出壹種快速響應的形狀記憶合金，壽命達壹百萬次循環，輸出功率高。當它作為剎車使用時，反應時間僅為10分鐘。壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液、磁流變液等智能材料在航空領域的應用取得了壹大批創新成果。
能源材料
①固體氧化物燃料電池:
固體氧化物燃料電池(SOFC)是壹種新型綠色能源裝置，具有比質子交換膜燃料電池更高的轉換效率和節能效果，可減少50%的二氧化碳排放且不產生氮氧化合物，已成為發達國家重點發展的新能源技術。然而，所研究的SOFC工作溫度達到800 ~ 900℃，其關鍵部件的材料制備壹直成為制約SOFC發展的瓶頸。應突破的關鍵技術是:a)高性能電極材料及其制備技術；b)新型電解質材料和電極支撐電解質膜的制備技術；c)電池結構及其制備工藝的優化設計；d)研究電池的結構、性能和特性。
②光電轉換效率大於18%的矽基太陽能電池商業化；
研制出低成本、大面積、商業化的矽基太陽能電池及其組件，光電轉換效率大於18%。
③太陽能綜合利用(光電、熱電、換熱)及其與風力發電耦合技術；
建立並實施整體利用效率為15%的後端聚焦太陽能光伏、熱電、熱交換系統，建立太陽能綜合利用與風力發電耦合的實用分布式地面電站，可並網供電。
稀土材料
①稀土催化材料
②稀土永磁材料
突破高性能(N50)、高均勻性、高工作溫度、低溫度系數的燒結稀土永磁材料和高性能粘結稀土永磁材料(磁能積20MGOe)的產業化關鍵技術。
③白光LED節能照明系統，亮度高，壽命長。
低成本、高亮度、長壽命的白光LED節能照明系統已經產業化，進入尋常百姓家。
生物醫學材料
①生物芯片；
②生物相容性、可降解或可再生的人體軟硬組織替代材料；
③具有分子識別和特異性免疫功能的血液凈化材料和裝置。
生態環境材料
①有機膜分離技術:海水(或鹽堿水)中脫鹽效率50%的有機膜的應用及產業化。
②固沙植被的材料和技術；
③節能環保建築材料及其關鍵技術:
突破日產2000噸的流態化水泥燒成技術，其單位能耗和粉塵排放低於新型幹法；實現純氧燃燒生產浮法建築玻璃的工業化。
特殊功能材料
①無機分離催化膜:突破無機分離催化膜(透氧膜、分子篩膜、透氫膜)關鍵制備技術，建立天然氣催化轉化制合成氣和液體燃料、天然氣直接轉化制乙烯、生物質原料制乙醇、天然氣制氫等示範生產裝置。
②大尺寸光學金剛石薄膜；
③有機磁性材料:突破本征有機磁性材料的關鍵技術。
④敏感材料和傳感器。
超導材料
高溫超導材料的制備與應用技術我國非常重視功能材料的發展，在國家重點項目、“863”、“973”和國家自然科學基金中占有很大比重。在“九五”和“十五”計劃中，特種功能材料也被列為“國防尖端”材料。這些科技行動的實施，使我國在功能材料領域取得了豐碩的成果。在“863”計劃的支持下，開辟了超導材料、平板顯示材料、稀土功能材料、生物醫用材料、儲氫等功能材料、金剛石薄膜、高性能固體推進劑材料、紅外隱身材料、材料設計和性能預測等新領域，取得了壹批接近或達到國際先進水平的研究成果，在國際上占有壹席之地。鎳氫電池和鋰離子電池的主要性能指標和生產技術達到國外先進水平，促進了鎳氫電池的產業化。功能陶瓷材料的研究和開發取得了顯著進展。針對片式電子元器件，我國在高性能瓷材料研究方面取得突破，在低燒瓷材料和賤金屬電極上形成自己的特色並實現產業化，使片式電容器材料及其元器件進入世界先進行列；高檔釹鐵硼產品研發和產業化取得顯著進展，部分成分和相關技術獲得自主知識產權；功能材料還為“兩彈壹星”、“四大裝備、四顆衛星”等國防工程做出了決定性貢獻。
世界上功能材料的研究非常活躍，充滿機遇和挑戰，新技術和專利層出不窮。發達國家試圖通過知識產權在特殊功能材料領域形成技術壟斷，試圖占領中國的廣闊市場。這種情況在國內引起了極大的關註。中國在新型稀土永磁、生物醫藥、生態環保材料、催化材料及技術等領域加強專利保護。但是，我們應該看到，我國在功能材料方面的創新研究還不夠，專利申請數量，特別是國際原創專利數量，與我國的地位還很不相稱。我國的功能材料在系統集成方面也存在不足，需要改進和發展。
海外的
2001年世界市場新材料技術產業銷售額超過4000億美元，其中功能材料約占75 ~ 80%。就壹些特殊功能材料而言，其市場也是巨大的。1995年，信息功能陶瓷材料及其制品的世界市場銷售額達到21億美元，2010年達到800億美元；2000年超導材料銷售額達到80億美元，2010年銷售額預計達到600億美元，其中高溫超導電力設備全球銷售額可達50-60億美元。到2020年，全球超導相關產業產值(按1995價格估算)可能達到1500億美元至2000億美元。2010年，全球釹鐵硼永磁材料市場需求將達到146萬噸，產值80億美元，帶動相關產業產值700億美元。生物醫學材料是壹個迅速發展的高科技領域。生物醫用材料及制品全球產值超過700億美元，美國約400億美元，相當於半導體產業。是美國經濟最活躍、出口量最大的六大行業之壹，每年保持20%以上的持續增長。據估計，到本世紀第壹個十年，生物醫學材料工業將達到藥物市場的份額。隨著各國政府廣泛采取可持續發展政策，生態環保材料的市場需求也將快速增長，預計2010年社會需求將高於500億美元。可見，在全球經濟中，無論是對特殊功能材料的需求規模還是需求增速都是相當驚人的。
國內的
作為壹個擁有654.38+0.3億人口的大國，中國正在實施宏大的第三步發展戰略。這壹基本國情和特殊功能材料在經濟社會發展中的重要作用和地位，決定了我國對功能材料的需求將是巨大的。
功能材料不僅是發展我國信息技術、生物技術、能源技術等高科技領域的重要基礎材料，也是改造提升我國基礎產業和傳統產業的基礎，直接關系到我國資源、環境和社會的可持續發展。
中國的國防現代化遭到了以美國為首的西方國家的封鎖和禁運，中國的國防關鍵特種功能材料不可能靠進口解決，必須走獨立自主、自力更生的道路。如軍事通信、航空、航天、導彈、熱核聚變、激光武器、激光雷達、新型戰鬥機、主戰坦克和軍用高能量密度部件等。，都離不開特殊功能材料的支持。
中國經濟的快速增長和社會的可持續發展迫切需要發展新能源和能源材料。能源材料是發展能源技術、提高能源生產和利用效率的關鍵因素。目前，中國是世界上能源消費增長最快的國家，也是壹個能源短缺的國家。發展電動汽車、使用清潔能源、節約石油資源等政策措施使得新能源轉換和儲能材料的需求不斷增加。隨著電子信息技術的快速發展，我國手機、筆記本電腦等便攜式電器的用戶數量每年以20%以上的速度增長，形成了對小型高能量密度電池的巨大社會需求。
隨著移動通信等新壹代電子信息技術的迅速崛起，信息功能陶瓷作為大量基礎電子元器件的核心，日益成為我國相關高技術發展的需求重點。按照5%的世界市場份額計算，2010年中國信息功能陶瓷材料及制品年銷售額將達到300億元，對信息通信產業的發展具有重要作用。
中國是稀土大國，工業儲量占世界總儲量的70%以上。中國在發展稀土功能材料方面具有獨特的資源優勢。例如，世界稀土永磁材料年均增長率為23%，而中國高達60%。1995年，全球釹鐵硼永磁材料產量為6000噸，其中中國2000噸，占總量的1/3。預測2010年全球釹鐵硼永磁材料產量將達到14.6萬噸。稀土在發光、催化等領域的應用也有廣闊的市場需求。
中國西部還有壹些豐富的資源，如稀土、鎢、鈦、鉬、鉭、鈮、釩和鋰，有些工業儲量甚至占世界總儲量的壹半以上。這些資源是特殊功能材料的重要原料。研發與上述要素相關的特種功能材料，拓寬其應用領域，獲得自主知識產權，將大大提高我國相關特種功能材料和產品在國際市場上的競爭力，對於實現西部資源的高附加值利用，將西部資源優勢轉化為技術優勢和經濟優勢具有重要意義，並將有力支撐國家西部大開發。
隨著中國人民生活質量的進壹步提高，中國潛在的生物醫用材料市場將很快轉化為充滿活力的現實市場，從而創造巨大的社會效益和經濟效益，成為國民經濟的支柱產業。
中國確立了“在發展中解決保護，在保護環境的基礎上實現可持續發展”的原則，簽署了相關國際公約，通過了國家環保法律法規，為生態環保材料需求的發展創造了有利條件。發展生態環境材料不僅有巨大的社會經濟需求，而且對我國加入世貿組織、融入國際社會、提升國際地位具有重要作用。此外，生態環保材料在中國的“科技、人文、綠色”奧運工程中也發揮著特殊的作用。
總之，未來五到十年，我國經濟、社會和國家安全對功能材料的需求巨大，功能材料是關系到我國能否順利實現第三步戰略目標的關鍵新材料。這個專業是2011添加的。
專業代碼:080215S，修業年限:四年，授予學位類別:工科。
通過學習，妳將具備以下能力:
1，具有紮實的學科基礎，良好的人文、藝術、社會科學基礎，能夠正確使用本民族語言文字；
2.系統掌握廣泛專業領域的技術理論基礎知識；
3.較強的理論分析能力和實驗技能，能夠解決與力學相關的材料加工技術問題；
4.較強的計算機和外語應用能力；
5.具備相應的實驗和科研能力。
職業前景:該專業是在國家新興產業結構調整下產生的。有政策支持，專業就業前景好。畢業生可以從事與信息技術、生物工程技術相關的新材料開發應用相關的職業，也可以在高校、事業單位從事教學、科研工作。國外功能材料發展迅速，新技術層出不窮。與傳統的材料領域相比，國內該專業的學生有更多的機會出國深造。
相近專業:無機非金屬材料工程(080203)、冶金工程(080201)、材料科學與工程(080205Y)、復合材料與工程(080206W)、焊接技術與工程(080207W)、生物功能材料(080213S)。
學校:重慶科技學院、河北工業大學、蘭州大學、蘭州理工大學、浙江工業大學、東北大學、石家莊鐵道大學、Xi建築科技大學、沈陽建築大學、華中科技大學、華僑大學、天津大學、北京石油化工學院、昆明理工大學、東華大學、河南師範大學、中國季良大學、山東理工大學、大連理工大學、蘇州科技學院、天津理工大學、西南科技大學。