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中國地質大學(北京)2023年碩士研究生入學考試

《材料與化工基礎(819)》考試大綱與參考書目

考試性質

《材料與化工基礎》由《材料科學基礎》和《高分子化學》兩門課構成。

考試方式和考試時間

《材料與化工基礎》試卷總分150分，包括兩個部分。

試卷結構

第一部分(占總分的30%)屬于必做部分，內容來源于《材料科學基礎》中的“晶體化學基本原理”、“晶體結構”和“晶體結構缺陷”;第二部分(占總分的70%)屬于選做部分，內容來源于《材料科學基礎》或《高分子化學》，學生可以根據自己的專業背景選做《材料科學基礎》或《高分子化學》。

考試內容和考試要求

(一)必做部分(30%)

1、晶體化學基本原理

球體緊密堆積原理;配位數和配位多面體;離子的極化;電負性;鮑林規則及其應用。

2、晶體結構

各種簡單的典型的晶體結構的描述和特點;硅酸鹽晶體結構的分類、性質和特點。

3、晶體結構缺陷

(1)點缺陷：點缺陷的概念和分類，Schottky缺陷，Frenkel缺陷，點缺陷的表示方法，缺陷化學反應方程式的寫法;

(2)固溶體：固溶體的概念、特點、分類，置換型固溶體，固溶體的性質及應用;

(3)非化學計量化合物：非化學計量化合物結構缺陷的概念、類型及形成條件

(二)選做部分(70%)

選做一：《材料科學基礎》

1、熔體和玻璃體

(1)熔體的結構(熔體的聚合物理論)和性質;

(2)熔體的冷卻過程(成核和晶體長大，析晶過程，影響析晶能力的因素);

(3)玻璃的通性，玻璃的結構，玻璃態物質形成方法，玻璃的形成條件(從熱力學觀點、動力學觀點、結晶化學觀點解釋)。

2、固體的表面和界面

(1)固體表面的特征、結構，固體的表面能;

(2)固體界面的潤濕;

(3)吸附和表面改性。

3、粘土-水系統膠體化學

(1)粘土荷電的原因;

(2)粘土的離子吸附與交換;

(3)粘土膠體的電動性質(電動電位及影響因素);

(4)粘土-水系統的膠體性質。

4、相平衡和相圖

(1)吉布斯相律，相、組分、自由度的含義;

(2)一元相圖中點、線、區域的含義，具有同質多晶轉變的一元相圖，SiO2相圖，一元相圖的應用;

(3)二元相圖的基本類型和特征，Al2O3-SiO2相圖，二元相圖的應用;

(4)三元相圖的濃度三角形、等含量規則、恒比例規則、杠桿規則、重心位置規則(交叉位置規則、共軛位置規則)、連線規則、切線法則，三元相圖的基本類型和特征;

(5)掌握相圖的基本規則和原理，能夠分析熔體的冷卻結晶過程，能夠應用杠桿規則計算相量，能夠初步運用相圖知識來解決實際問題。

5、擴散

(1)固體中質點擴散的特點;

(2)擴散動力學方程;

(3)擴散的微觀機制;

(4)擴散系數的求法及影響擴散的各種因素。

6、固相反應

(1)固相反應特點;

(2)固相反應動力學方程;

(3)影響固相反應的各種因素。

7、燒結

(1)燒結的定義，燒結過程的推動力，燒結模型;

(2)固態燒結和液態燒結的傳質機理，各種傳質機理的分析和比較;

(3)晶粒生長和二次再結晶的概念和分析，晶界在燒結中的作用;

(4)影響燒結的因素，Al2O3陶瓷的常見燒結方法，特種燒結方法及其常見應用。

選做二：《高分子化學》

1、緒論

掌握高分子化合物的基本概念、分類及命名原則;掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、高分子結構等基本概念。

2、縮聚和逐步聚合反應

掌握逐步聚合反應的特點、官能度等活性;掌握反應程度、官能度、線型縮聚、體型縮聚等基本概念;掌握線型縮聚反應的機理、聚合度的控制、影響聚合度的因素，重要線型逐步聚合物的聚合反應方程;體型縮聚單體的條件、平均官能度的計算、體型縮聚的特點、凝膠點的試驗測定，利用Carothers方程預測凝膠點，了解重要逐步聚合物的制備方法。

3、自由基聚合

握自由基聚合相關基本概念、單體結構與聚合機理的關系，自由基聚合反應機理及特征，主要引發劑類型及引發機理，影響聚合速率和分子量的因素，自動加速現象及其產生的原因，熟悉阻聚、緩聚、動力學鏈及動力學鏈長、聚合上限溫度等基本概念。

4、自由基共聚合

了解共聚反應的意義及目的，共聚物的分類及命名，競聚率的意義，交替共聚、理想共聚、非理想共聚行為組成的曲線繪制，自由基及單體的活性與取代基的關系。

5、聚合方法

掌握本體、溶液、懸浮、乳液等各種聚合實施方法的定義、組成、優缺點，掌握一些典型聚合物的聚合方法;掌握經典乳液聚合反應的機理。

6、離子聚合

掌握陰、陽離子聚合的單體與引發劑及其相互間的匹配，掌握幾種典型的離子聚合反應體系的組成與聚合條件，活性種的主要形式，離子型聚合反應機理及其特征，溶劑、溫度及反離子對聚合反應速率和分子量的定性影響;掌握活性陰離子聚合的基本特征及其應用。

參考書目

1、《無機材料科學基礎》，陸佩文編，武漢理工大學出版社，2005.

2、《高分子化學(第五版)》，潘祖仁主編，化學工業出版社，2014.