一、考試總體要求:
《材料科學基礎》是材料學科的專業(yè)基礎課,著重研究材料的成分、加工方法與材料的組織、性能之間的關(guān)系以及其變化規(guī)律,是學習材料學科專業(yè)課的先行課程。
本科目以闡述材料的化學組成、組織結(jié)構(gòu)與材料性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律的基本理論為重點,學完本課程應達到以下基本要求:
1、掌握材料的結(jié)合方式、晶體學基礎、材料的晶體結(jié)構(gòu)。熟悉材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
2、掌握點缺陷、線缺陷、面缺陷的模型和特點,了解其應用。
3、掌握相平衡、相圖的基本知識,掌握一元、二元相圖分析方法,熟悉三元相圖的基本分析方法。
4、掌握固體擴散的基本理論及分析方法,了解材料中相變、固態(tài)行業(yè)及燒結(jié)的基本理論及分析方法。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
(一)考試形式
考試形式為筆試,考試時間為3小時,滿分為150分。
(二)試卷結(jié)構(gòu)
1. 選擇題(30分)
2. 填空題(20分)
3. 分析題 (20分)
4. 簡答題 (30分)
5. 綜合計算 (50分)
試卷結(jié)構(gòu)的題目類型及分值分布僅供參考,不承諾與實際試題完全一致。
三、主要參考書目
1.張聯(lián)盟主編,《材料科學基礎》,武漢理工大學出版社,第二版,2008
2. 潘金生等主編《材料科學基礎》,清華大學出版社, 2011
四、考試主要知識點
(一)引言
1、材料的分類及特性
2、材料科學與工程學科特點、學科研究內(nèi)容、研究方法及發(fā)展狀態(tài)。
(二)晶體學基礎
1、概念:空間點陣,晶胞,晶格,晶系,晶格常數(shù),晶向,晶面,晶向族,晶面族,晶面間距,配位數(shù),堆垛密度(堆積系數(shù))
2、晶面指數(shù)和晶向指數(shù)
3、堆垛方式及緊密堆積原理
3、常見晶體結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù):FCC, BCC, HCP(堆積系數(shù)、密排面、間隙位置)
(三)固體材料的結(jié)構(gòu)
1、材料結(jié)構(gòu)的層次與性能關(guān)系;原子尺度的結(jié)構(gòu):原子結(jié)構(gòu)、電離能和電負性、結(jié)合鍵及材料性能關(guān)系、晶體結(jié)合力和結(jié)合能、鍵能曲線與材料關(guān)系。
2、單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的基本特征及規(guī)律。
3、無機化合物典型晶體結(jié)構(gòu)及泡林規(guī)則。
4、硅酸鹽結(jié)構(gòu)特點及分類。
5、固溶體的分類、基本特征、固溶度和Hume-Rothery規(guī)則、固溶體的性能與成分的關(guān)系。
6、了解中間化合物的概念、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
(四)晶體缺陷
1、概念:點缺陷,線缺陷(位錯),面缺陷,體缺陷,空位,間隙原子,弗蘭克爾缺陷(Frenkel disorder),肖脫基缺陷(Schottky disorder),刃型位錯,螺型位錯,混合型位錯,柏氏(Burgers)矢量,(刃型位錯)攀移,位錯密度,柯氏氣團(Cottrell atmosphere),派-納力,F(xiàn)rank-Read位錯源,位錯的塞積,位錯的交割,割階和扭折,大角度晶界,小角度晶界
2、點缺陷的形成和缺陷濃度、缺陷化學反應式書寫。
3、線缺陷:理想晶體的強度、線缺陷概念、分類及幾何模型;伯格斯矢量、線缺陷的運動;位錯的應力場及與缺陷的交互作用、固溶強化、位錯反應位錯增殖、實際晶體的位錯。
4、面缺陷: 表面,晶(粒邊)界,相界面,層錯
(五)非晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1、晶體與非晶體區(qū)別,非晶體特征。
2、熔體的結(jié)構(gòu)理論,硅酸鹽熔體聚合物理論。
3、硅酸鹽熔體的性質(zhì):熔體的粘度及其影響因素;熔體的表面張力及其影響因素。
4、玻璃的通性:各向同性、介穩(wěn)性、熔體向玻璃轉(zhuǎn)變的漸變性、連續(xù)性。
5、玻璃形成的條件。
(六)相平衡與相圖
1.相圖與相平衡的基本概念、相律及杠桿定律回、相圖獲得的方法;
2.單元基本相圖分析、SiO2、ZrO2專業(yè)單元相圖分析;
3.二元基本相圖相圖分析,F(xiàn)e-C二元專業(yè)相圖分析
4.三元相圖的表示及基本相圖分析
(七)固體中的擴散
擴散定律及擴散方程的解、克肯答爾效應、擴散的微觀機制、多組元的擴散、達肯方程、擴散的熱力學解釋,影響擴散系數(shù)的因素。
(八)材料中相變
1.相變的基本概念和分類及特征。
2、液固相變:均勻形核和非均勻形核、結(jié)晶速率
(九)固態(tài)反應及燒結(jié)
1、固態(tài)反應分類及特征、固態(tài)反應機理及反應動力學
2、燒結(jié)基本類型、燒結(jié)過程、燒結(jié)推動力及燒結(jié)機理
原文標題:2021年研究生招生考試自命題考試大綱
原文鏈接:http://yjszs.cqjtu.edu.cn/info/1056/1406.htm
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