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重慶交通大學2016年全國碩士研究生招生考試

《材料科學基礎》考試大綱

一、考試總體要求：

《材料科學基礎》是材料學科的專業基礎課，著重研究材料的成分、加工方法與材料的組織、性能之間的關系以及其變化規律，是學習材料學科專業課的先行課程。

本科目以闡述材料的化學組成、組織結構與材料性能之間的關系及其變化規律的基本理論為重點，學完本課程應達到以下基本要求：

1、掌握材料的結合方式、晶體學基礎、材料的晶體結構。熟悉材料的非晶態結構及性質

2、掌握點缺陷、線缺陷、面缺陷的模型和特點，了解其應用。

3、掌握相平衡、相圖的基本知識，掌握一元、二元相圖分析方法，熟悉三元相圖的基本分析方法。

4、掌握固體擴散的基本理論及分析方法，了解材料中相變的基本理論及分析方法。

二、考試形式與試卷結構

（一）考試形式

考試形式為筆試，考試時間為3小時，滿分為150分。

（二）試卷結構

1.選擇題（30分）

2.填空題（20分）

3.分析題（20分）

4.簡答題（30分）

5.綜合計算（50分）

試卷結構的題目類型及分值分布僅供參考，不承諾與實際試題完全一致。

三、主要參考書目

1.張聯盟主編，《材料科學基礎》，武漢理工大學出版社，第二版，2008

四、考試主要知識點

（一）引言

1、材料的分類及特性

2、材料科學與工程學科特點、學科研究內容、研究方法及發展狀態。

（二）晶體學基礎

1、概念：空間點陣，晶胞，晶格，晶系，晶格常數，晶向，晶面，晶向族，晶面族，晶面間距，配位數，堆垛密度（堆積系數）

2、晶面指數和晶向指數

3、堆垛方式及緊密堆積原理

4、常見晶體結構的幾何參數：FCC,BCC,HCP（堆積系數、密排面、間隙位置）

（三）固體材料的結構

1、材料結構的層次與性能關系；原子尺度的結構：原子結構、電離能和電負性、結合鍵及材料性能關系、晶體結合力和結合能、鍵能曲線與材料關系。

2、單質晶體結構的基本特征及規律。

3、無機化合物典型晶體結構及泡林規則。

4、硅酸鹽結構特點及分類。

5、固溶體的分類、基本特征、固溶度和Hume-Rothery規則、固溶體的性能與成分的關系。

6、了解中間化合物的概念、結構與性質。

（四）晶體缺陷

1、概念：點缺陷，線缺陷（位錯），面缺陷，體缺陷，空位，間隙原子，弗蘭克爾缺陷（Frenkel disorder），肖脫基缺陷（Schottky disorder），刃型位錯，螺型位錯，混合型位錯，柏氏（Burgers）矢量，（刃型位錯）攀移，位錯密度，柯氏氣團（Cottrell atmosphere），派-納力，Frank-Read位錯源，位錯的塞積，位錯的交割，割階和扭折，大角度晶界，小角度晶界

2、點缺陷的形成和缺陷濃度、缺陷化學反應式書寫。

3、線缺陷：理想晶體的強度、線缺陷概念、分類及幾何模型；伯格斯矢量、線缺陷的運動；位錯的應力場及與缺陷的交互作用、固溶強化、位錯反應位錯增殖、實際晶體的位錯。

4、面缺陷：表面，晶（粒邊）界，相界面，層錯

（五）非晶體結構與性質

1、晶體與非晶體區別，非晶體特征。

2、熔體的結構理論，硅酸鹽熔體聚合物理論。

3、硅酸鹽熔體的性質：熔體的粘度及其影響因素；熔體的表面張力及其影響因素。

4、玻璃的通性：各向同性、介穩性、熔體向玻璃轉變的漸變性、連續性。

5、玻璃形成的條件。

（六）相平衡與相圖

1．相圖與相平衡的基本概念、相律及杠桿定律回、相圖獲得的方法；

2．單元基本相圖分析、SiO2、ZrO2專業單元相圖分析；

3．二元基本相圖相圖分析，Fe-C二元專業相圖分析

4．三元相圖的表示及基本相圖分析

（七）固體中的擴散

擴散定律及擴散方程的解、克肯答爾效應、擴散的微觀機制、多組元的擴散、達肯方程、擴散的熱力學解釋，影響擴散系數的因素。

（八）材料中相變

1.相變的基本概念和分類及特征。

2、液固相變：均勻形核和非均勻形核、結晶速率

（九）固態反應及燒結

1、固態反應分類及特征、固態反應機理及反應動力學

2、燒結基本類型、燒結過程、燒結推動力及燒結機理