重庆交通大学2016年全国硕士研究生招生考试《材料科学基础》考试大纲
一、考试总体要求:
《材料科学基础》是材料学科的专业基础课,着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系以及其变化规律,是学习材料学科专业课的先行课程。
本科目以阐述材料的化学组成、组织结构与材料性能之间的关系及其变化规律的基本理论为重点,学完本课程应达到以下基本要求:
1、掌握材料的结合方式、晶体学基础、材料的晶体结构。熟悉材料的非晶态结构及性质
2、掌握点缺陷、线缺陷、面缺陷的模型和特点,了解其应用。
3、掌握相平衡、相图的基本知识,掌握一元、二元相图分析方法,熟悉三元相图的基本分析方法。
4、掌握固体扩散的基本理论及分析方法,了解材料中相变的基本理论及分析方法。
二、考试形式与试卷结构
(一)考试形式
考试形式为笔试,考试时间为3小时,满分为150分。
(二)试卷结构
1. 选择题(30分)
2. 填空题(20分)
3. 分析题 (20分)
4. 简答题 (30分)
5. 综合计算 (50分)
试卷结构的题目类型及分值分布仅供参考,不承诺与实际试题完全一致。
三、主要参考书目
1.张联盟主编,《材料科学基础》,武汉理工大学出版社,第二版,2008
四、考试主要知识点
(一)引言
1、材料的分类及特性
2、材料科学与工程学科特点、学科研究内容、研究方法及发展状态。
(二)晶体学基础
1、概念:空间点阵,晶胞,晶格,晶系,晶格常数,晶向,晶面,晶向族,晶面族,晶面间距,配位数,堆垛密度(堆积系数)
2、晶面指数和晶向指数
3、堆垛方式及紧密堆积原理
3、常见晶体结构的几何参数:FCC, BCC, HCP(堆积系数、密排面、间隙位置)
(三)固体材料的结构
1、材料结构的层次与性能关系;原子尺度的结构:原子结构、电离能和电负性、结合键及材料性能关系、晶体结合力和结合能、键能曲线与材料关系。
2、单质晶体结构的基本特征及规律。
3、无机化合物典型晶体结构及泡林规则。
4、硅酸盐结构特点及分类。
5、固溶体的分类、基本特征、固溶度和Hume-Rothery规则、固溶体的性能与成分的关系。
6、了解中间化合物的概念、结构与性质。
(四)晶体缺陷
1、概念:点缺陷,线缺陷(位错),面缺陷,体缺陷,空位,间隙原子,弗兰克尔缺陷(Frenkel disorder),肖脱基缺陷(Schottky disorder),刃型位错,螺型位错,混合型位错,柏氏(Burgers)矢量,(刃型位错)攀移,位错密度,柯氏气团(Cottrell atmosphere),派-纳力,Frank-Read位错源,位错的塞积,位错的交割,割阶和扭折,大角度晶界,小角度晶界
2、点缺陷的形成和缺陷浓度、缺陷化学反应式书写。
3、线缺陷:理想晶体的强度、线缺陷概念、分类及几何模型;伯格斯矢量、线缺陷的运动;位错的应力场及与缺陷的交互作用、固溶强化、位错反应位错增殖、实际晶体的位错。
4、面缺陷: 表面,晶(粒边)界,相界面,层错
(五)非晶体结构与性质
1、晶体与非晶体区别,非晶体特征。
2、熔体的结构理论,硅酸盐熔体聚合物理论。
3、硅酸盐熔体的性质:熔体的粘度及其影响因素;熔体的表面张力及其影响因素。
4、玻璃的通性:各向同性、介稳性、熔体向玻璃转变的渐变性、连续性。
5、玻璃形成的条件。
(六)相平衡与相图
1.相图与相平衡的基本概念、相律及杠杆定律回、相图获得的方法;
2.单元基本相图分析、SiO2、ZrO2专业单元相图分析;
3.二元基本相图相图分析,Fe-C二元专业相图分析
4.三元相图的表示及基本相图分析
(七)固体中的扩散
扩散定律及扩散方程的解、克肯答尔效应、扩散的微观机制、多组元的扩散、达肯方程、扩散的热力学解释,影响扩散系数的因素。
(八)材料中相变
1.相变的基本概念和分类及特征。
2、液固相变:均匀形核和非均匀形核、结晶速率
(九)固态反应及烧结
1、固态反应分类及特征、固态反应机理及反应动力学
2、烧结基本类型、烧结过程、烧结推动力及烧结机理
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