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鄭州輕工業大學

2019年碩士研究生入學考試初試科目考試大綱

材料科學基礎(科目代碼：838)

本考試大綱適用于報考鄭州輕工業大學物理與電子工程學院材料科學與工程、材料工程專業碩士研究生的入學考試。

一、考試內容及基本要求

1. 原子結構與與結合鍵

(1) 原子結構

(2) 原子之間的鍵合

要求學生掌握電離能、電子親和能、電負性、金屬間化合物、電子化合物等概念，熟練掌握原子核外電子排布，理解光的波粒二象性、測不準原理、泡利不相容原理、洪特規則、能量最低原理、電子能帶結構理論;掌握各種結合鍵的概念、特點、代表材料，通過結合鍵及原子間作用力和鍵能分析材料的物理化學性質。

2.固體結構

(1) 晶體學基礎

(2) 金屬的晶體機構

(3) 合金相結構

(4) 離子晶體結構

(5) 共價晶體結構

要求學生理解晶體與非晶體、晶體結構與空間點陣的差異;掌握晶面指數與晶向指數的標準方法和畫法;掌握立方晶晶系晶面晶面與晶向平行或垂直的判斷;掌握立方晶系晶面族和晶向族的展開;掌握面心立方、體心立方、密排六方晶胞中原子數、配位數、緊密系數的計算方法;掌握面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其他們之間的差異。

3.晶體缺陷

(1) 點缺陷

(2) 位錯

(3) 表面及界面

要求學生掌握缺陷的類型，掌握點缺陷對晶體性能的影響及其應用，點缺陷反應方程式;理解位位錯的幾何結構;掌握柏氏矢量的求法;掌握利用位錯的應變能進行位錯運動趨勢的分析方法;掌握位錯與溶質原子的交互作用;掌握位錯的反應判斷。

4. 固體中的擴散

(1) 表象理論

(2) 擴散的熱力學分析

(3) 擴散的原子理論

(4) 擴散激活能

(5) 無規則行走與擴散距離

(6) 影響擴散的因素

(7) 反應擴散

要求學生理解固體中的擴散現象與原子運動的關系;掌握擴散第一、第二定律適用的場合及其對相應的擴散過程進行分析的方法;掌握幾種重要的擴散機制適用的對象，了解可肯達爾效應的意義。

5. 材料中的形變與再結晶

(1) 彈性和黏彈性

(2) 晶體的塑性變形

(3) 回復和再結晶

(4) 熱變形與動態回復、再結晶

要求學生掌握金屬的應力應變曲線、屈服強度(屈服應力)、抗拉強度(抗拉應力)的概念和計算;掌握彈性變形的概念、虎克定律的應用與計算;掌握金屬塑性變形、滑移、位錯運動之間的關系;掌握滑移系、分切應力、臨界分切應力的概念和計算;掌握形變強化、細晶強化、第二相強化、固溶強化的概念、分析、應用;掌握金屬經過冷變形后組織和力學性能的變化。

6. 單組元相圖及純晶體的凝固

(1)單元系相變的熱力學及相平衡

(2)純晶體的凝固

(3)氣-固相變與薄膜生長

要求學生掌握凝固的基本過程和基本條件;理解均勻形核的的熱力學分析;掌握臨界晶核半徑概念、臨界形核功概念;掌握固溶體在不平衡凝固過程中的因素分析，及其對凝固后固體形貌和晶粒大小的影響;掌握固溶體在不平衡凝固過程中溶質原子在液相和固相中的定量和定向的描述;了解成分過冷的概念及其對晶粒形貌的影響。

7. 相圖

(1)相圖的表示和測定方法

(2)相圖熱力學的基本要點

(3)二元相圖分析

(3)二元合金的凝固理論

(4)三元相圖的基本概念及典型的三元相圖分析

要求學生掌握吉布斯相律及其應用;掌握二元合金中勻晶、共晶、包晶、共析、二次相析出等轉變的圖形、反應式;掌握二元典型合金的平衡結晶過程分析、冷卻曲線;掌握二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織名稱、相對量的計算;掌握碳-鐵合金相圖及其典型合金的平衡冷卻曲線分析、反應式、平衡相計算、平衡組織計算;掌握簡單三元相圖的平衡分析、冷卻曲線分析、截面圖分析及相平衡計算。 

二、試卷題型結構

主要題型：名詞解釋題(30分)，選擇題(30分)簡答題(40分)，計算及論述題(50分)

三、試卷分值及考試時間

考試時間 180 分鐘，滿分150分。