蘇州科技大學(xué)2021年碩士研究生入學(xué)初試考試大綱

    命題學(xué)院：土木工程學(xué)院

    考試科目名稱：無機材料科學(xué)基礎(chǔ)

    說明：常規(guī)考試用具及帶有函數(shù)計算和四則運算的普通計算器。

    一、考試基本要求

    《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱適用于報考（專業(yè)學(xué)位）土木水利（建筑材料方向）專業(yè)碩士研究生的入學(xué)考試。本考試是為招收（專業(yè)學(xué)位）土木水利（建筑材料方向）專業(yè)碩士生而擬設(shè)的具有選拔功能的考試。其主要目的是測試考生對無機材料科學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握程度及運用能力，理解無機材料科學(xué)中的共性規(guī)律，掌握材料的組成-形成（工藝）條件-結(jié)構(gòu)-性能-材料用途之間相互關(guān)系及制約規(guī)律，以及無機材料的基本結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用等。具有基本科學(xué)的思維方法和理論聯(lián)系實際獨立分析問題解決問題的能力。學(xué)會用辯證唯物主義的觀點和邏輯思維去認識材料性質(zhì)變化的本質(zhì)。重點考察考生以下幾個方面的能力：

    1.熟練掌握無機材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論。

    2.能從材料組成、結(jié)構(gòu)、性能相互聯(lián)系的角度解釋材料在制備、使用過程中的各種物理、化學(xué)現(xiàn)象和特征，深入理解材料的組成、結(jié)構(gòu)及性能間的相互關(guān)系。

    3.具備分析和解決實際問題的能力，指導(dǎo)材料的設(shè)計和應(yīng)用。

    二、考試內(nèi)容和考試要求

    1、晶體結(jié)構(gòu)

    （1）掌握晶體的基本概念、晶體的基本性質(zhì)、晶體的宏觀對稱性、晶體的對稱分類、空間點陣、晶體定向和整數(shù)定律、單位平行六面體的劃分原則、十四種布拉維格子、晶胞的概念。

    （2）掌握結(jié)晶學(xué)指數(shù)（晶面指數(shù)和晶向指數(shù)）的標定、晶向與晶面的關(guān)系、晶帶軸定理、晶面間距、晶體中質(zhì)點的結(jié)合力與結(jié)合能、電負性的概念、晶體中離子鍵比例估算。

    （3）掌握晶體中質(zhì)點的堆積、球體最緊密堆積原理、等徑球的最緊密堆積及其空隙、配位數(shù)和配位多面體、正負離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系、典型晶體最緊密堆積時正負離子半徑比的計算、離子極化的概念、同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶、位移型轉(zhuǎn)變和重建型轉(zhuǎn)變、單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。

    （4）掌握鮑林規(guī)則、典型的無機化合物結(jié)構(gòu)類型：AX、AX2、A2X3、AX3、A2X5、ABO3和AB2O4。

    （5）掌握硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)：硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的一般特點與分類、橋氧的定義、島狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、組群狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、鏈狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、架狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)。

    （6）掌握利用典型晶體結(jié)構(gòu)特征進行的相關(guān)計算。

    2、晶體結(jié)構(gòu)缺陷

    （1）掌握晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型、點缺陷的概念與類型、空位、間隙質(zhì)點和雜質(zhì)質(zhì)點的概念、線缺陷的概念及分類、刃位錯的形成與幾何特征、螺位錯的形成與幾何特征、面缺陷的概念、抽出型層錯和插入型層錯、弗倫克爾缺陷的定義和特點、肖特基缺陷的定義和特點。

    （2）掌握點缺陷的符號表征、缺陷化學(xué)反應(yīng)表示法、熱缺陷濃度的計算。

    （3）掌握固溶體的概念及分類，置換固溶體、間隙固溶體、連續(xù)固溶體、不連續(xù)固溶體的定義，形成置換固溶體的條件，形成間隙型固溶體的條件，了解形成固溶體后對晶體性質(zhì)的影響和固溶體的研究方法，能熟練書寫缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式和相應(yīng)的固溶式。

    （4）非化學(xué)計量化合物的概念、特點和分類，色心的形成及定義。

    3、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

    （1）熔體的結(jié)構(gòu)：掌握硅酸鹽熔體的基本結(jié)構(gòu)單元、熔體聚合物理論、聚合物的形成、Si-O鍵的特點、熔解石英的分化過程、石英的三維晶格碎片、熔體結(jié)構(gòu)遠程無序的實質(zhì)、影響聚合物聚合程度的因素。

    （2）熔體的性質(zhì)：掌握粘度的概念、影響熔體粘度的主要因素、退火點的定義、硼反?，F(xiàn)象、表面張力、影響表面張力的因素。

    （3）玻璃的形成：掌握玻璃的通性、介穩(wěn)狀態(tài)的概念、玻璃軟化溫度、Tg和Tm的關(guān)系、玻璃形成的熱力學(xué)條件、玻璃形成的動力學(xué)條件、晶核生成速率和晶核生長速率的定義、析晶特征曲線、玻璃中可檢測到的晶體最小體積、三T曲線、玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件、玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)改變體和網(wǎng)絡(luò)中間體的定義。

    （4）玻璃的結(jié)構(gòu)：掌握玻璃結(jié)構(gòu)的定義、玻璃結(jié)構(gòu)的特點、晶子學(xué)說、無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說。

    （5）常見玻璃類型：掌握硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)、玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)、硼酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)。

    4、表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

    （1）掌握固體的表面、表面弛豫與重構(gòu)的定義、固體的表面自由能和表面張力、表面偏析、固體的表面力、分子間引力的主要來源、離子晶體的表面、固體表面的雙電層對表面能的影響、粉體表面結(jié)構(gòu)、表面粗糙度和微裂紋。

    （2）掌握潤濕的類型、沾濕、浸濕和鋪展的過程及自由焓變化、粘附功、浸潤功、鋪展系數(shù)、接觸角的定義、Young方程及應(yīng)用、粘附及決定粘附的條件、吸附與表面改性。

    （3）掌握晶界、晶界結(jié)構(gòu)的分類，了解多晶體組織、晶界應(yīng)力。

    5、相平衡與相圖

    （1）掌握幾種基本相圖：多晶轉(zhuǎn)變的單元相圖；石英相圖；生成化合物、固溶體及含轉(zhuǎn)熔點的二元相圖；鐵碳合金相圖；二元系統(tǒng)專業(yè)相圖；三元相圖的特點和分析判讀原則；生成不一致熔二元化合物、三元化合物的三元相圖；典型的硅酸鹽專業(yè)相圖。

    （2）掌握單元系統(tǒng)相圖的特點和分析方法，掌握可逆與不可逆多晶轉(zhuǎn)變的特點；

    （3）掌握具體二元相圖的分析方法，掌握各種類型二元相圖的特點和冷卻析晶過程的分析；

    （4）掌握三元相圖的特點、杠桿規(guī)則、連線規(guī)則、切線規(guī)則、重心規(guī)則、三角形規(guī)則等，熟悉并理解各種三元相圖類型和特點、冷卻析晶過程的分析、在析晶過程中液相組成點和固相組成點的變化規(guī)律。

    6、擴散

    （1）理解擴散的概念、本質(zhì)、推動力、基本特點、多元系統(tǒng)中的擴散及其影響因素。

    （2）掌握擴散動力學(xué)方程；菲克定律的理解和應(yīng)用；固體材料中的擴散機構(gòu)；擴散系數(shù)與擴散機構(gòu)的關(guān)系；空位機構(gòu)的擴散動力學(xué)方程；擴散系數(shù)的一般熱力學(xué)關(guān)系及應(yīng)用；擴散的影響因素。

    7、材料中的相變

    （1）理解相變的分類方法和特點；相變的熱力學(xué)條件和推動力；成核-生長相變機理中的均態(tài)成核與非均態(tài)成核；過冷度對核化速率和晶體生長速率的影響；調(diào)幅分解相變機理；分相的結(jié)晶化學(xué)觀點。

    （2）理解熱起伏及臨界晶核概念；掌握臨界晶核、成核位壘、理解晶核數(shù)量的計算；

    （3）理解成核生長相變機理對析晶控制的指導(dǎo)作用；

    （4）理解液相相變中亞穩(wěn)分相和不穩(wěn)分相的差別；

    （5）理解不混溶間隙線和旋結(jié)相線。

    8、材料制備中的固態(tài)反應(yīng)

    （1）掌握固相反應(yīng)的推動力和基本步驟；

    （2）理解尖晶石型的固相反應(yīng)機理及反應(yīng)界面方程、平板方程、揚德方程、金斯特林格方程的模型和適用條件；

    （3）掌握固態(tài)反應(yīng)的主要影響因素。

    9、燒結(jié)

    燒結(jié)概述，固態(tài)燒結(jié)及機理，固相燒結(jié)，再結(jié)晶和晶粒長大，影響燒結(jié)的因素。

    （1）了解燒結(jié)的定義、燒結(jié)的模型、影響燒結(jié)的因素；

    （2）掌握與燒結(jié)相關(guān)的一些概念、燒結(jié)過程的推動力；

    （3）熟悉并理解固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴散傳質(zhì)方式、液相燒結(jié)中的流動傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)方式、液相燒結(jié)的特點、各種傳質(zhì)過程的特點與相應(yīng)的公式、晶粒生長與晶粒長大的定律、二次再結(jié)晶的特征與產(chǎn)生的原因、采用晶界遷移抑制劑時晶粒生長的規(guī)律，以及影響燒結(jié)的各種因素。

    三、考試基本題型和考試方式：

    基本題型可能有：名詞解釋、簡答題、計算題、相圖分析題、論述題。

    考試方式：筆試，閉卷。考試時間為180分鐘，滿分為150分。

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