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860材料科學基礎考試大綱

一、考試目的

《材料科學基礎》是材料學科專業碩士研究生的入學專業基礎考試課程。本課程著重講述材料的微觀組織與性能之間的關系，重在掌握基本概念及其應用，強調晶體材料中的共性基礎問題，對于理解現有材料和開發新材料都具有重要的指導意義。本課程考試的目的是考查學生對《材料科學基礎》基本理論的掌握程度以及應用基本理論分析材料問題的能力。

二、考試要求

本課程滿分150分，考試時間180分鐘，閉卷筆試。包括概念、選擇、填空、判斷正誤、計算和分析論述等不同形式的題目。考生需要攜帶鉛筆、直尺、計算器。

三、考試內容

(一)晶體結構

1. 原子的結合方式

2. 晶體學基礎

1)空間點陣與晶體結構

2)晶胞

3)布拉菲點陣

4)晶向指數與晶面指數

3. 典型晶體結構及其幾何特征

4. 多晶型性

(二)晶體缺陷

1. 點缺陷

1)點缺陷的類型

2)點缺陷的平衡濃度

3)點缺陷的產生及其運動

4)點缺陷與材料行為

2. 線缺陷(位錯)

1)位錯的基本類型

2)位錯的性質

3)柏氏矢量

4)位錯的運動

5)位錯的應力場及其與其他缺陷的作用

6)位錯的增值、塞積與交割

7)位錯反應

8)實際晶體中的位錯

3. 面缺陷(界面)

1)晶界

2)相界

3)表面

4)界面特性

(三)凝固

1. 金屬結晶的基本規律

2. 金屬結晶的熱力學條件

3. 均勻形核

4. 非均勻形核

5. 晶核的長大

6. 凝固理論的應用

7. 無機材料的熱力學與動力學(可選)

(四)固體中的相結構

1. 固溶體

2. 金屬間化合物

3. 陶瓷晶體相

4. 陶瓷玻璃相(熔體與非晶體)(可選)

(五)相圖

1. 相圖基本知識

2. 二元相圖

3. 鐵碳相圖

4. 三元相圖

5. 相圖的熱力學基礎

(六)材料中的擴散

1. 擴散定律及其應用

2. 擴散的微觀機理

3. 擴散的熱力學理論

1)擴散驅動力

2)擴散系數

3)上坡擴散

4. 反應擴散

5. 影響擴散的重要因素

6. 材料的燒結(可選)

(七)材料的塑性變形

1. 單晶體的塑性變形

1)滑移

2)孿生

2. 多晶體的塑性變形

3. 合金的塑性變形

1)固溶體的塑性變形

2)多相合金的塑性變形

4. 塑性變形對材料組織和性能的影響

(八)回復與再結晶

1. 冷變形金屬在加熱時的組織與性能變化

1)回復與再結晶

2)顯微組織變化

3)性能變化

4)儲存能變化

5)內應力變化

2. 回復

1)回復動力學

2)回復機理

3)回復退火的應用

3. 再結晶

1)再結晶動力學

2)再結晶溫度

3)影響再結晶的因素

4)再結晶晶粒大小的控制

5)再結晶的應用

4. 晶粒長大

1)晶粒的正常長大

2)晶粒的異常長大

5. 金屬的熱變形

1)動態回復與動態再結晶

2)金屬的熱加工

(九)固態相變與材料熱處理

1. 固態相變的特點及分類

2. 相變熱力學

3. 相變動力學

4. 過飽和固溶體的分解轉變

1)過飽和固溶體的時效

2)調幅分解

5. 鋼的加熱轉變

1)奧氏體的形成

2)奧氏體晶粒的大小

6. 鋼在冷卻時的轉變

1)共析鋼的過冷奧氏體轉變

2)非共析鋼的過冷奧氏體轉變

3)貝氏體轉變

7. 鋼的退火與正火處理

8. 鋼的淬火

1)鋼的馬氏體轉變

2)淬火加熱溫度

3)淬火冷卻

4)淬透性

9. 鋼的回火

1)淬火鋼在回火過程中的轉變

2)回火組織與性能

3)回火脆性

4)鋼的淬火回火熱處理的應用

10. 鋼的表面熱處理

1)表面淬火

2)化學熱處理

(十)材料概論

1.鋼的分類、編號及用途

2.工業用鋼

1)合金元素在鋼中的作用

2)結構鋼

3)工具鋼

4)特殊性能鋼

3. 鑄鐵

1)鑄鐵的分類

2)鑄鐵的石墨化

3)石墨對鑄鐵性能的影響

4)鑄鐵的熱處理

4. 有色金屬及合金

1)鋁合金

2)銅合金

注：可選內容僅供無機材料考生復習參考。