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浙大招生

专业名称:高分子材料与工程

专业导游:高分子科学与工程学系徐志康教授 王齐教授

 

Q1:高分子材料与工程专业的学习(研究)对象是什么?

  这个专业理工结合,比较特殊。在硕士阶段,我们设有理科的“高分子化学与物理”专业和工科的“高分子材料”两个专业。这是因为高分子是从有机化学中派生出来的,需要化学合成。但高分子生产之后其加工跟一般的无机材料、金属材料不同。因为它有一个很大的特点——黏弹性,此外你给它一个作用力,虽看不出有变化,但其实际上一直非常缓慢地变化着,我们称之松弛现象。所以高分子涉及合成与加工两方面。

  高分子材料,我们又叫它石油化学工业。每一个发达的国家,石油化学工业里60%~70%的产值是由高分子来体现的。此外,服装材料中也有高分子,平时所用的橡胶、塑料也是高分子。所以高分子到处都在。

  以音箱为例,其转角等地方对材料的要求就很高。从材料的角度来讲,这种地方,我们称之为应力集中——裂开来的地方。鉴于任何液体都有一个黏度,而高分子加工时需弄成熔体状态,其黏度多数时候都很大。让一个黏度很大的液体流到这种转角去,难度很大,一开始通常要给它一个很大的作用力。鉴于高分子是一种长链分子——很多原子串在一起,给高分子一个很大的作用力后,它会像一根线被丢在流动的水中那样被拉长,但此时它处于动力学上的不平衡状态。要回到类似于被丢在地上乱糟糟的团状线团的平衡状态时,高分子就要收缩。在使用过程中,高分子的收缩虽然很慢,肉眼观察不到,但它的收缩会逐步在转角等地产生裂纹,继而开裂。这种过程,一般的材料都不会碰到,但在高分子里就会碰到。

  所以高分子既不是化学,也不是材料;既是化学,更是材料。

Q2:高分子材料与工程专业本科核心课程有哪些?

  高分子材料与工程专业本科核心课程有:有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料、功能高分子导论等。其中,高分子化学、高分子物理和高分子材料都有相对应的实验课。

Q3:学高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质?

  我认为一个专业需要各种各样的人,高分子也是一样。高分子用途广泛,生活中到处有高分子,包括饮用水的水处理、医药中部分口服药品外面那张膜是高分子,化妆品中的PEG也是高分子。所以不能说学这个专业的学生需具备什么特质或者说哪类学生特别适合学这个专业,我倒觉得更应该是学生在选择高分子后,能够主动去适应这个体系,发挥自身的特点,不断深入,持之以恒。

  当然,对高分子专业来讲,它是一个理工科的专业,通常是原来选理科的人来学,这样有比较好的基础。

Q4:在高分子材料与工程专业学习过程中,有可能遇到的困难是什么?

  困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。因高分子是混合物,故高分子化学的化学式、结构不明确。在经典化学中,化合物有明确的分子式,但到了高分子化学,很多时候我们只能说大概是这样,不够明确,这会令学生困惑。

  等到学习高分子物理,困惑就更多。因为本身学科体系可能尚未完全建立,很多东西只是在研究过程中的一定条件下,觉得应该是那么回事,没有完全定论。这种现象,对学生甚至老师来说,都是困惑的。我也是进行若干年的科研与工作之后,才逐渐理解。

  理解模型除了科研,另一方法就是你要舍得花时间去看该模型的提出过程,了解为什么这么提出来,而不是仅限于书上告知的具体模型。但对绝大部分学生来讲,现在不可能这样做,学生常学生对此有困惑。而高分子物理里面一大堆的公式,容易混淆,例如黏弹性、橡胶弹性,学生常质疑其是否有用。

  此外,高分子是大分子混合物,每一个聚合物的分子量达几万、几十万,甚至上百万,分子量庞大,且混在一起,此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论,但统计理论对一般人来讲,就很难理解。

Q5:社会上是否存在对高分子材料与工程专业的理解误区?

  很多人认为高分子材料是不环保的,特别是所谓的“白色污染”,这样的说法是不科学的。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价的结果来看,是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现所谓的“白色污染”,是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾定点处置的习惯。

  此外,许多人都认为学习高分子材料与工程专业可能对学生身体有所伤害。事实上,本专业是相关学科中危害最小专业的之一。顾名思义,高分子即分子量较大的分子,与一般的小分子相比,其分子量往往达到几万甚至几十万,这么大的分子量人体的细胞是不能吸收的。因此虽然很多小分子是有生物毒性的,一旦变成高分子就成为无毒材料,最典型的例子就是我们所用的腈纶,其单体丙烯腈毒性较大,但是聚合后的腈纶能够用来制作衣物。由于高分子研究的往往都是我们生活中常用的如餐具、衣物、包装用品所用材料,同时蛋白质、淀粉、蔗糖、纤维素等天然高分子材料也是我们研究的对象,只要你做实验规范、保护得当,高分子学科是一门非常安全的实验学科。学习和掌握了高分子的相关知识,不仅可以成为你事业的方向,还可以使自己的生活过得更加健康和环保。

Q6:现实中有哪些问题需要通过高分子材料与工程专业的人才来解决?

  生活中很多地方要用到高分子。例如,微电子工业若没有高分子就难以存在,因为绝缘材料都为高分子材料,包括电路板里面的绝缘材料、光刻胶。另外,医药、石油化工、化妆品等行业都离不开高分子,生活中基本上大大小小的问题都有涉及。

Q7:高分子材料与工程专业的毕业生,主要面向哪些行业就业?

  就业各行各业都可以。我们系60%~70%学生读研究生、出国,真正本科一毕业就去工作的比较少,硕士毕业很容易找工作。用人单位招聘时,通常就说需要高分子背景的人。

Q8:高分子材料与工程专业有哪些知名校友?

  全国著名的高分子科学家王葆仁院士、冯新德院士、钱人元院士、于同隐教授、杨士林教授、徐僖院士、潘祖仁教授、沈之荃院士、沈家骢院士等,均毕业或执教于浙江大学,他们为中国高分子科学的建立和发展做出了卓越的贡献。

 

■高分子材料与工程最吸引我的——

  高分子最大的优势是其广泛的应用性,社会上没有了高分子就没法过日子。我那时候学习是从化学再到其下的高分子专业化。选化学有两个原因。我1981年进浙大,那时有一句话叫“学好数理化,走遍天下都不怕”。我所在的长兴县当时考上了51个大学生,我是第三名。第一名选了浙大的数学系,第二名选了物理系,那我就只好选化学系了。第二个原因是,我在复习的时候碰到一个解答不了的问题,我以“徐昕”为笔名给浙大化学系写了一封信。一周后我收到回信,字写得很好,讲得也很详细,我当时想浙大化学系有这么好的老师,那我来学化学。在进入化学系后,前面学的是基础课,后面要进行专门化。那时有两个方向,一个是物理化学,一个是高分子化学。因为觉得高分子化学更有用,就选了高分子化学。

——徐志康教授

  我选择这个专业首先是兴趣。中学时我就喜欢化学,所以专业选择时往材料化学、高分子方向考虑。单从教材和知识点来说,我更喜欢高分子化学。它把课程和实验相结合,做实验时会发现上课的内容还是比较有趣的。其他的课程偏于理论,没有和实验联系起来,感觉比较空洞。此外,考虑到行业潜力,现在倡导节能环保,汽车、飞机、家用设备都试图通过轻量化来节能,其中高分子就是必不可少的一部分。很多行业都在尝试在材料中掺入更多高分子材料来减轻重量。最后,我通过学长学姐了解到高分子是一个保研率非常高的专业,若在高分子专业能得到很好的深造机会。

——2010级本科生嵇琪华

  我选这个专业,有以下几个原因。第一,考虑到我是女生,高分子是工学里女生相对多的专业;第二,这个专业学习氛围好,进来的同学中有拿“国奖”的,绩点也都还比较高;第三,我在上新生导论课时,高分子系的高老师说,从比例上来讲,高分子材料在材料里是用量最多的;第四,这个专业深造率比较高,读研、出国的机会多,基础研究也比较好,比较适合做科研。

——2010级本科生胡奕

  宇宙在物理过程中诞生,生命在化学过程中演化。加入高分子系是因为我看到了高分子人不停留在对化学规则的探索上,他们利用已有知识摸索应用前景的努力大大提升了人类的生产效率和生存质量。我国2014年三大合成高分子材料产量已经超过一亿吨,而在轻量化需求的驱动下,高分子材料在未来将会更加重要的作用。选择这个专业不仅是为了在产业转型洪流中掀起一朵浪花,更是为了留住设计成为产品、构思映入现实的刹那内心的壮阔波澜。

——2012级本科生秦颖

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