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1、先进结构陶瓷
知识域包括先进结构陶瓷的生产和加工制造技术，多孔陶瓷和高性能纤维增强陶瓷基复合材料的制造和加工技术、结构分析（疲劳和寿命周期因素等）、纤维/基体界面的优化技术、陶瓷基复合材料的表面和界面微区的研究和结构优化设计、研究新的纤维、改善纤维与陶瓷基的相容性、纤维预处理方法与工艺、研制新的基体配方等方面。
先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料的研究方向，包括：（1）碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料的研究；（2）陶瓷基复合材料的新型制备技术和应用领域的研究；（3）陶瓷基体原材料的制备理论与技术研究；（4）陶瓷基复合材料力学性能研究。
2、人工晶体材料
晶体材料是航空、航天、通讯等高技术领域，特别是国防高技术领域的关键材料。本研究方向主要涉及功能晶体材料的制备与检测，凝固技术与晶体生长理论。知识领域和实验技能包括：晶体生长理论，凝固技术，半导体物理，光电子材料，晶体材料缺陷与性能，对流、传热与传质，材料制备过程的计算机模拟与仿真。本方向的特点是用科学的理论指导实验，用实验丰富和发展科学的理论。
3、功能矿务材料
功能矿物材料以结晶学，晶体化学，材料显微结构和制备工艺知识为基础，进行新型功能矿物材料的制备（合成）和性能测试及表征。
一、功能矿物材料化学组成、矿物组成与其性能之间的关系，结构缺陷对材料性能的影响；二、天然及合成矿物的加工技术、新型功能材料的深加工技术和制备；三、矿物材料在应用过程中的性能变化及对环境的影响。
4、复合材料
以复合材料合成原理，高聚物结构性能等知识为基础，掌握高分子复合材料合成与制备，尤其是纤维材料制备改性及加工方法与技术。研究内容包括聚合物基复合材料和先进碳复合材料组成、性能、复合工艺及设备、模具设计、专业综合实验等。
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