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重慶交通大學(xué)2019年全國碩士研究生招生考試

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱

考試總體要求：

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)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(xué)習(xí)材料學(xué)科專業(yè)課的先行課程。

本科目以闡述材料的化學(xué)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(diǎn)，學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求：

1、掌握材料的結(jié)合方式、晶體學(xué)基礎(chǔ)、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(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷的模型和特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。

3、掌握相平衡、相圖的基本知識(shí)，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(kuò)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(shí)間為3小時(shí)，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(jì)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(shí)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(xué)基礎(chǔ)》，武漢理工大學(xué)出版社，第二版，2008

2. 潘金生等主編《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，清華大學(xué)出版社， 2011

四、考試主要知識(shí)點(diǎn)

(一)引言

1、材料的分類及特性

2、材料科學(xué)與工程學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)科研究內(nèi)容、研究方法及發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

(二)晶體學(xué)基礎(chǔ)

1、概念：空間點(diǎn)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(fù)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(jī)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(diǎn)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(diǎn)缺陷，線缺陷(位錯(cuò))，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(cuò)，螺型位錯(cuò)，混合型位錯(cuò)，柏氏(Burgers)矢量，(刃型位錯(cuò))攀移，位錯(cuò)密度，柯氏氣團(tuán)(Cottrell atmosphere)，派-納力，F(xiàn)rank-Read位錯(cuò)源，位錯(cuò)的塞積，位錯(cuò)的交割，割階和扭折，大角度晶界，小角度晶界

2、點(diǎn)缺陷的形成和缺陷濃度、缺陷化學(xué)反應(yīng)式書寫。

3、線缺陷：理想晶體的強(qiáng)度、線缺陷概念、分類及幾何模型;伯格斯矢量、線缺陷的運(yùn)動(dòng);位錯(cuò)的應(yīng)力場及與缺陷的交互作用、固溶強(qiáng)化、位錯(cuò)反應(yīng)位錯(cuò)增殖、實(shí)際晶體的位錯(cuò)。

4、面缺陷： 表面，晶(粒邊)界，相界面，層錯(cuò)

(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(kuò)散

擴(kuò)散定律及擴(kuò)散方程的解、克肯答爾效應(yīng)、擴(kuò)散的微觀機(jī)制、多組元的擴(kuò)散、達(dá)肯方程、擴(kuò)散的熱力學(xué)解釋，影響擴(kuò)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(yīng)及燒結(jié)

1、固態(tài)反應(yīng)分類及特征、固態(tài)反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

2、燒結(jié)基本類型、燒結(jié)過程、燒結(jié)推動(dòng)力及燒結(jié)機(jī)理