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碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目代碼：873 科目名稱：材料科學基礎

一. 考試要求

主要考查學生對材料科學基礎理論和基本概念的理解與掌握，以及運用基本理論和方法，分析和解決現實材料問題的能力。

二、考試內容

1.晶體學及晶體缺陷與固體材料理論

晶體的空間點陣與晶胞類型，晶面指數與晶向指數，晶帶軸定律，常見金屬晶體及離子晶體的結構及其幾何特征，合金相結構的分類及Hume-Rothery規則，點缺陷類型及其平衡濃度，位錯及位錯的運動與增值，位錯的能量及位錯間的相互作用，位錯反應及面心立方晶體中全位錯分解，晶界及界面的結構與能量，晶界偏聚方程，界面遷移驅動力及速率方程。

2.材料的變形與回復再結晶

晶體的滑移與滑移系及Schmid定律，晶體的孿生與孿生四要素，金屬的強化手段及其微觀機制，形變金屬在回復與再結晶過程中的組織與性能變化規律，回復和再結晶的動力學分析。

3.固體中的擴散

菲克第一和第二定律的推導，一維穩態擴散及非穩態擴散問題的求解，柯肯達爾效應與達肯方程，擴散熱力學與擴散的微觀機制，影響擴散的因素，反應擴散的特點。

4.相圖理論

相平衡與相圖熱力學基礎，相律和杠桿定律的應用，單元和二元相圖的基本特征，非平衡凝固對組織轉變的影響，Fe-Fe3C相圖的分析，相圖的應用。

5.凝固與結晶

均勻形核與非均勻形核過程的熱力學分析，純金與合金凝固的特點，單相固溶體的正常凝固方程，凝固理論的應用。

6.固態相變理論

固態相變的一般特點與分類，Al-Cu合金時效硬化過程中的組織與性能變化規律，脫溶的形核與長大過程的熱力學及動力學分析，調幅分解的熱力學條件及組織特征，共析轉變及馬氏體轉變的特點及組織特征。

三、考試形式

考試形式為閉卷、筆試，考試時間為3小時，滿分150分。

題型包括：填空題或選擇題30分、判斷題20分、簡答題40分、計算題20分、綜合分析題40分。

四、參考書目

1. 《材料科學基礎》.陶杰，姚正軍，薛峰主編.化學工業出版社，2017，第二版。

2. 《材料科學基礎》(修訂版).潘金生，仝健民，田民波著.清華大學出版社，2011，第一版