2022年山東建筑大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)碩士研究生考研大綱及參考書目 正文

研究生入學(xué)考試《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱
1. 考試課程名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)
2. 適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程（學(xué)術(shù)型），材料工程（專業(yè)學(xué)位）專業(yè)。
3. 主要參考教材：
（1）劉智恩主編，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》第5版，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2018。
（2）胡志強主編，《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》第二版 化學(xué)工業(yè)出版社，2011
（3）石德柯主編，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》第2版，機械工業(yè)出版社，2019。
4. 考試形式：
考試形式為筆試?？荚嚂r間為180分鐘。滿分為150分。
5. 試卷題型：
    主要包括概念題、辨析題、簡答題、綜合問答題和計算與作圖題等。
6. 考試內(nèi)容與要求：

6.1緒論與材料結(jié)構(gòu)的基本知識
6.1.1 掌握材料科學(xué)的基本含義。
6.1.2 材料中的原子排列
    (1) 原子結(jié)構(gòu)；原子結(jié)合鍵，重點掌握結(jié)合鍵分類及其特點，側(cè)重于概念。
(2) 晶體、非晶體。側(cè)重于概念。
6.1.3 晶體材料的組織
重點掌握相的概念，單相組織與多相組織。

6.2. 材料中的晶體結(jié)構(gòu)
6.2.1晶體學(xué)基礎(chǔ)
側(cè)重于概念和作圖?？臻g點陣與晶體結(jié)構(gòu)、晶胞、布拉菲點陣、晶向指數(shù)與晶面指數(shù)、晶面間距。
6.2.2 掌握常見的晶體結(jié)構(gòu)及其幾何特征，并會畫出其示意圖。
      包括基本概念：配位數(shù)、致密度、間隙半徑、多晶型性。
6.2.3 離子晶體的結(jié)構(gòu)和共價鍵晶體的結(jié)構(gòu)的基本概念和特點。
6.2.4 高分子材料的基本概念，此部分為非重點。

6.3 晶體缺陷
    晶體缺陷的概念、分類及其重要作用。
6.3.1 點缺陷的類型：空位的特點及分類；點缺陷的平衡濃度；點缺陷的產(chǎn)生及其運動；點缺陷與材料行為。
6.3.2線缺陷（位錯）
位錯的基本類型；刃型位錯；螺型位錯；混合位錯；位錯的性質(zhì)；柏氏矢量；位錯密度；位錯的運動特點及分類；位錯的應(yīng)變能與線張力；位錯的應(yīng)力場及其與其它缺陷的作用；位錯的增殖、塞積與交割，掌握典型位錯源的增殖特點；位錯反應(yīng)；實際晶體中的位錯：全位錯，不全位錯；
6.3.3 面缺陷
面缺陷主要包括晶界、相界和表面，它們對材料的力學(xué)和物理化學(xué)性能具有重要影響。

6.4 材料的相結(jié)構(gòu)
合金、相的分類、固溶體的分類及其特點、中間相、金屬化合物。側(cè)重于概念。
熔體和玻璃體：熔體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，玻璃的通性；硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)及對玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響（可選）。

6.5相圖
6.5.1二元相圖
相圖的基本知識：相律相圖的表示與建立、杠桿定律；二元勻晶相圖及其分析；固溶體的不平衡結(jié)晶；成分過冷及其對晶體生長形態(tài)的影響；過冷形成的條件和影響因素。二元共晶相圖及合金凝固分析；二元包晶相圖；其它類型的二元相圖；鐵碳合金相圖的分析和使用；相圖與合金性能的關(guān)系相圖的熱力學(xué)解釋；鑄錠組織及其控制方法及原理。
6.5.2三元相圖
三元相圖的主要特點、成分表示法－成分三角形、成分三角形中特殊的點和線、平衡轉(zhuǎn)變的類型、共線法則與杠桿定律、重心定律。
三元勻晶相圖和三元共晶相圖：相圖分析；等溫界面（水平截面）；變溫截面（垂直截面）；投影圖的分析；相平衡特點。
6.5.3 二元相圖的基本知識，硅酸鹽系統(tǒng)相平衡的特點；二元相圖的基本類型，杠桿規(guī)則，結(jié)晶路徑的分析及表達；相圖實例分析。
三元相圖的基本特點，三元相圖組成表示方法－濃度三角形（等含量規(guī)則、定比例規(guī)則、杠桿規(guī)則、重心原理）；三元相圖的基本類型，連線規(guī)則、切線規(guī)則、重心規(guī)則、三角形規(guī)則等理解和應(yīng)用。典型結(jié)晶路徑的分析及表達；相圖實例分析。（可選）

6.6 材料的凝固
6.6.1材料結(jié)晶的基本規(guī)律
液態(tài)材料的結(jié)構(gòu)、過冷現(xiàn)象、結(jié)晶的基本過程。
6.6.2材料結(jié)晶的基本條件：熱力學(xué)條件、結(jié)構(gòu)條件。
6.6.3晶核的形成：均勻形核、非均勻形核、臨界晶核、臨界過冷度、形核功與能量起伏、形核率與過冷度的關(guān)系。
6.6.4晶核長大：晶核長大的條件、液固界面微結(jié)構(gòu)與晶體長大機制、液體中溫度梯度與晶體的長大形態(tài)。
6.6.5凝固理論的應(yīng)用：材料鑄態(tài)晶粒度的控制、單晶體的制備原理、定向凝固技術(shù)、急冷凝固技術(shù)。重點掌握基本原理。
6.6.6 熱力學(xué)在凝聚態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用的特點；熱力學(xué)應(yīng)用計算方法：熱力學(xué)經(jīng)典計算方法、函數(shù)法。（可選）

6.7固體中的擴散
擴散的現(xiàn)象與本質(zhì)；擴散的分類 ；擴散定律：菲克第一定律和菲克第二定律及其應(yīng)用；擴散的微觀機理與現(xiàn)象：擴散機制、擴散的驅(qū)動力與上坡擴散、反應(yīng)擴散；影響擴散的主要因素。

6.8 材料的變形與斷裂
6.8.1單晶體的塑性變形方式及其特點；滑移的臨界分切應(yīng)力（c）；位錯運動的阻力；多滑移；交滑移；孿生。
6.8.2多晶體的塑性變形特點。
6.8.3 合金的塑性變形及其強化方法。
6.8.4 塑性變形對材料組織和性能的影響特點。
6.8.5 回復(fù)與再結(jié)晶、回復(fù)動力學(xué)、回復(fù)機理、回復(fù)退火的應(yīng)用、再結(jié)晶動力學(xué)（示意圖）、再結(jié)晶溫度、影響再結(jié)晶的因素、再結(jié)晶晶粒大小的控制、再結(jié)晶的應(yīng)用、動態(tài)回復(fù)與動態(tài)再結(jié)晶、金屬的熱加工、超塑性。

6.9 固態(tài)相變基本原理
固態(tài)相變的特點及分類；相變熱力學(xué)；相變動力學(xué)；固溶體分解；鋼在加熱和冷卻時的轉(zhuǎn)變；貝氏體轉(zhuǎn)變；退火與正火；淬火與回火；表面熱處理主要工藝及原理。
液-固相變過程熱力學(xué)和動力學(xué)；液-固相變析晶過程（可選）。

6.10 復(fù)合材料
復(fù)合材料概念及其常見類型；復(fù)合效應(yīng)；復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)。

6.11 固相反應(yīng)與燒結(jié)（可選）
6.11.1 固相反應(yīng)
固相反應(yīng)動力學(xué)方程：楊德爾方程和金斯特林格方程的推導(dǎo)及其適用的范圍；影響固相反應(yīng)的因素。
6.11.2 燒結(jié)
燒結(jié)以及與燒結(jié)有關(guān)的概念；燒結(jié)過程的推動力；燒結(jié)模型；燒結(jié)過程中的燒結(jié)傳質(zhì)機理：蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)、擴散傳質(zhì)、流動傳質(zhì)、溶解-沉淀傳質(zhì)發(fā)生的原因、條件、特點和動力學(xué)方程；燒結(jié)過程中晶粒生長與二次再結(jié)晶的控制；影響燒結(jié)的因素。


注：可選內(nèi)容僅供無機材料考生復(fù)習(xí)參考。

山東建筑大學(xué)

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