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江漢大學(xué)2018年碩士研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱

科目名稱：材料化學(xué) 編號(hào)：823

一、考試性質(zhì)

江漢大學(xué)材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士入學(xué)考試專業(yè)課選考科目之一，主要考究具備學(xué)士學(xué)位和符合我校研究生招生簡(jiǎn)章中規(guī)定的相關(guān)條件的人員。其考試要求達(dá)到普通高等院校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達(dá)到及格或及格以上水平，并具有較好的材料學(xué)科相關(guān)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力。

二、評(píng)價(jià)目標(biāo)

全日制攻讀材料科學(xué)與工程專業(yè)碩士學(xué)位入學(xué)考試《材料化學(xué)》科目的考試內(nèi)容包括金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四部分。要求考生系統(tǒng)掌握相關(guān)學(xué)科的基本概念、基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本方法，并能運(yùn)用相關(guān)理論和方法分析、解決有關(guān)材料化學(xué)的實(shí)際問(wèn)題，尤其是關(guān)于材料的成分、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。

三、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)試卷成績(jī)及考試時(shí)間

本試卷滿分為150分。考試時(shí)間為180分鐘。

(二)答題方式

答題方式為開卷、筆試。

(三)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

各部分內(nèi)容所占分值如下：

金屬材料：25分。

無(wú)機(jī)非金屬材料：50分。

高分子材料：50分。

復(fù)合材料：25分。

(四)試卷題型結(jié)構(gòu)

選擇題：20題，每題2分，共40分

名詞解釋：6題，每題5分，共30分

簡(jiǎn)答與計(jì)算：5題，每題10-15分，共55分

綜合分析題：1題，每題25分，共25分

四、考試內(nèi)容

金屬材料部分

(一)材料中的原子排列

1、了解金屬材料中的原子鍵合方式和特點(diǎn)，對(duì)工程材料性能的影響

2、了解晶體結(jié)構(gòu)的原子規(guī)則排列特點(diǎn)

3、了解晶系、晶胞劃分方法

4、掌握立方系晶胞、六方系晶胞的幾何特征和晶面指數(shù)、晶向指數(shù)的標(biāo)定

5、掌握金屬的三種常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)的幾何特征

6、了解晶體缺陷概念和基本分類

7、了解點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生及其運(yùn)動(dòng)和對(duì)材料性能的影響

8、了解點(diǎn)缺陷的平衡濃度概念，掌握影響點(diǎn)缺陷的平衡濃度的因素

9、了解位錯(cuò)分類、位錯(cuò)的幾何模型和滑移模型

10、掌握位錯(cuò)的性質(zhì)、柏氏矢量概念和特點(diǎn)

11、了解位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和方式

12、了解表面和表面吸附

13、了解晶界、相界概念和分類，了解界面特性

14、掌握晶體缺陷在材料組織控制(如擴(kuò)散、相變)和性能控制(如材料強(qiáng)化)中的作用

(二)固體中的相結(jié)構(gòu)

1、了解合金與相概念

2、了解固溶體、中間相概念及分類

3、掌握影響固溶體固溶度的因素

4、了解形成固溶體和中間相后對(duì)材料性能的影響

(三)純金屬的結(jié)晶

1、了解凝固與結(jié)晶概念和凝固在材料中的作用

2、了解材料結(jié)晶的基本過(guò)程

3、掌握金屬材料結(jié)晶的過(guò)冷現(xiàn)象和過(guò)冷度

4、了解純金屬結(jié)晶的基本條件

5、了解非均勻形核過(guò)程和條件

6、掌握臨界晶核和臨界形核功

7、了解形核率與過(guò)冷度、外來(lái)物質(zhì)(夾雜)表面結(jié)構(gòu)的關(guān)系

8、了解動(dòng)態(tài)過(guò)冷、液固界面微結(jié)構(gòu)、溫度梯度

(四)二元相圖

1、了解相圖、相律的概念和獲得相圖的方法

2、掌握杠桿定律及應(yīng)用

3、了解勻晶相圖及平衡結(jié)晶過(guò)程分析

4、了解相與組織概念

5、掌握固溶體合金非平衡結(jié)晶過(guò)程分析

6、掌握固溶體合金溶質(zhì)再分配概念及對(duì)合金結(jié)晶的影響

7、掌握固溶體合金結(jié)晶中的成分過(guò)冷

8、了解共晶相圖和共晶轉(zhuǎn)變，

9、掌握共晶相圖中合金的平衡、非平衡結(jié)晶及其組織分析

10、了解共晶組織的形成機(jī)制

11、了解包晶轉(zhuǎn)變及相圖分析

12、掌握包晶相圖中合金平衡、非平衡結(jié)晶過(guò)程及其組織

13、了解包晶轉(zhuǎn)變的應(yīng)用

14、掌握鐵碳合金相圖的構(gòu)成、分析和使用

15、掌握結(jié)合鐵碳合金相圖分析合金結(jié)晶過(guò)程及其組織分析

(五)三元相圖

1、掌握三元合金的成分表示法

2、了解三元合金相圖中成分三角形中特殊的點(diǎn)和線、共線法則與杠桿定律、重心定律

3、了解平衡轉(zhuǎn)變的類型

4、了解三元固溶體合金的結(jié)晶規(guī)律、等溫界面(水平截面)、變溫截面(垂直截面)和投影圖

5、掌握結(jié)合給出的等溫界面、變溫截面或投影圖分析合金的平衡結(jié)晶過(guò)程

(六)固體中的擴(kuò)散

1、了解擴(kuò)散概念、本質(zhì)、分類

2、了解菲克第一定律和菲克第二定律一般表達(dá)式和適用條件

3、掌握半無(wú)限長(zhǎng)條件下的特征解和應(yīng)用

4、掌握擴(kuò)散機(jī)制

5、了解擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力與上坡擴(kuò)散、反應(yīng)擴(kuò)散

6、掌握影響擴(kuò)散的主要因素

無(wú)機(jī)非金屬材料部分

(一)無(wú)機(jī)非金屬材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

結(jié)合鍵的概念與特性、離子鍵與靜電吸引理論、配位鍵與晶體場(chǎng)理論、傳統(tǒng)價(jià)鍵理論、現(xiàn)代價(jià)鍵理論、分子軌道理論、無(wú)機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、無(wú)機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)缺陷、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與表征、表面吸附與潤(rùn)濕、多晶體的晶界構(gòu)型等。

(二)無(wú)機(jī)非金屬材料性能的微觀解析

包括晶格振動(dòng)與熱學(xué)性能，包括比熱的愛(ài)因斯坦模型、德拜模型，晶格振動(dòng)與熱膨脹，聲子激發(fā)與熱傳導(dǎo)，吸熱與熱反射原理等;載流子運(yùn)動(dòng)與材料的電磁性能，包括離子導(dǎo)電、電子導(dǎo)電、介電性、磁性、法拉第效應(yīng)等;質(zhì)點(diǎn)間結(jié)合強(qiáng)度與材料的力學(xué)行為，包括彈性變形機(jī)理、彈性變形機(jī)理、材料斷裂原理與特征;材料中光學(xué)現(xiàn)象，包括光折射、光反射、光吸收、光彈性質(zhì)、熱光性質(zhì)、非線性光學(xué)效應(yīng)、發(fā)光與受激發(fā)射、光損傷等;材料化學(xué)穩(wěn)定性的表征、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與化學(xué)穩(wěn)定性的關(guān)系等。

(三)無(wú)機(jī)非金屬材料的制備科學(xué)基礎(chǔ)

包括硅酸鹽熔體形成與結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)形成學(xué)、相變過(guò)程、擴(kuò)散、燒結(jié)等內(nèi)容。

(四)主要無(wú)機(jī)非金屬材料

玻璃、陶瓷及其它無(wú)機(jī)非金屬材料。包括概念、組成設(shè)計(jì)方法與技術(shù)、性能調(diào)控技術(shù)、制備工藝過(guò)程與原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能特點(diǎn)、應(yīng)用、綜合分析及前沿探討等。

高分子材料部分

(一)高分子材料的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

高分子的基本概念，高分子化合物的分類與命名，高分子鏈的形態(tài)與化學(xué)結(jié)構(gòu)，聚合物的多分散性等。

(二)高分子材料性能的微觀解析

高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)的表征，分子量的分布，立體化學(xué)等。

(三)高分子材料的制備科學(xué)基礎(chǔ)

包括聚合物的聚合方法與聚合機(jī)理：逐步聚合反應(yīng)與鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)的特點(diǎn)與機(jī)理、均聚與共聚、活性聚合、開環(huán)聚合、高分子的各種化學(xué)反應(yīng)、聚合過(guò)程中的組成與分子量控制、聚合實(shí)施方法等。

(四)主要功能高分子材料

高分子試劑、高分子催化劑、高分子分離膜、離子交換樹脂、導(dǎo)電高分子、生物高分子等。

1、基本概念

1.1高分子鏈的構(gòu)成。包括高分子的定義，即高分子的重復(fù)單元的概念

1.2高分子的命名。包括習(xí)慣命名，商品命名，系統(tǒng)命名

1.3高分子的分類。

2、高分子化學(xué)

2.1自由基聚合反應(yīng)。包括自由基的產(chǎn)生，反應(yīng)機(jī)理，特征

2.2離子型聚合及開環(huán)聚合

2.3縮聚反應(yīng)。包括線性聚合，體型聚合

2.4聚合方法。包括本體聚合，溶液聚合等

(三)、高分子結(jié)構(gòu)

1、高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)。包括高分子鏈結(jié)構(gòu)單元的鏈接順序，支鏈，交聯(lián)和端基及高分子鏈的構(gòu)型

3、高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。包括高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)與構(gòu)象，高分子鏈的柔性

4、分子間作用力

5、聚合物的結(jié)晶態(tài)。包括結(jié)晶聚合物的主要特征，結(jié)晶過(guò)程，影響因素，高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)模型

6、聚合物的取向態(tài)。包括聚合物的取向模型，取向后的性能

7、高分子的組織形態(tài)

8、塑料材料的通性，高分子材料助劑。助劑的作用機(jī)理，配方設(shè)計(jì)原理

9、各種塑料材料的結(jié)構(gòu)、性能、改性及應(yīng)用。掌握各種塑料材料性能、應(yīng)用上的區(qū)別

(四)、聚合物的性質(zhì)

1、溫度與力學(xué)狀態(tài)

2、聚合物加工中高分子材料的主要性質(zhì)

3、高分子材料的主要力學(xué)性質(zhì)

(五)、高分子材料一般加工方法

1、擠出成型

2、單螺桿擠出機(jī)基本結(jié)構(gòu)及作用

3、擠出成型原理

4、擠出成型工藝

5、注射成型

6、注射機(jī)的結(jié)構(gòu)與作用

7、注射過(guò)程原理

8、注射成型工藝及工藝條件

復(fù)合材料部分

(一)復(fù)合材料界面

1.聚合物基復(fù)合材料界面

2.金屬基復(fù)合材料界面

3.陶瓷基復(fù)合材料界面

(二)增強(qiáng)材料表面處理

1.玻璃纖維增強(qiáng)

2.碳纖維增強(qiáng)

3.聚合物纖維增強(qiáng)

4.金屬纖維增強(qiáng)

四、樣題

一、選擇題

1.面心立方晶體中具有最小面間距的晶面是(　)：

(A)(100)

(B)(110)

(C)(111)

(D)(001)

名詞解釋

1.晶面指數(shù)

2.縮聚反應(yīng)

二.簡(jiǎn)答與計(jì)算

1.在點(diǎn)陣中選取晶胞的原則有哪些?

三.綜合分析題

1.試論材料強(qiáng)化的主要方法、原理及工藝實(shí)現(xiàn)途徑。