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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