2023年天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

2023年天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

學(xué)院(蓋章)： 材料科學(xué)與工程學(xué)院

考試科目名稱(chēng)： 材料科學(xué)基礎(chǔ)

一、考試方式

采取筆試方式?？荚嚂r(shí)間為180分鐘。試卷滿分150分。

二、 試卷結(jié)構(gòu)與分?jǐn)?shù)比重

填空題20分;概念解釋題30分; 簡(jiǎn)答題40分;計(jì)算題30分 ; 綜合題30分

三、考查的知識(shí)范圍

緒論

了解什么是材料科學(xué)、材料科學(xué)的形成和材料科學(xué)與工程的關(guān)系。了解材料科學(xué)與工程四要素及其相互關(guān)系。

第一章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵

§1-1 原子結(jié)構(gòu)

了解微觀粒子運(yùn)動(dòng)的描述方法和原子結(jié)構(gòu)，了解量子數(shù)，理解基態(tài)原子的電子分布原則和原子的電負(fù)性。

§1-2 結(jié)合鍵

掌握各種化學(xué)鍵的類(lèi)型。包括：離子鍵;共價(jià)鍵;金屬鍵等。

第二章 材料的結(jié)構(gòu)

§2-1 晶體學(xué)基礎(chǔ)

掌握晶體學(xué)的有關(guān)基本概念，熟悉晶體材料的基本表示方法，了解晶體具有對(duì)稱(chēng)性這一基本特征。包括：空間點(diǎn)陣、原胞、晶胞; 晶體的宏觀與微觀對(duì)稱(chēng)性;晶體結(jié)構(gòu)的基本特征;晶面和晶向指數(shù)等。掌握晶帶定律及其運(yùn)用。

§2-2 常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)

掌握常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)。包括：典型金屬的晶體結(jié)構(gòu);常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物的晶體結(jié)構(gòu)等。

§2-3 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)

掌握形成置換固溶體的影響因素，間隙固溶體的填隙方式，理解固溶體的微觀不均勻性。包括：置換固溶體;形成置換固溶體的影響因素;間隙固溶體;有序固溶體及固溶體的微觀不均勻性等。掌握準(zhǔn)晶體的結(jié)構(gòu)模型，了解準(zhǔn)晶體的制備和性能特點(diǎn);

第三章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷

§3-1 點(diǎn)缺陷

了解各類(lèi)點(diǎn)缺陷的基本類(lèi)型，熟悉運(yùn)用缺陷平衡濃度公式進(jìn)行非化學(xué)計(jì)量缺陷。

§3-2 位錯(cuò)的結(jié)構(gòu)

掌握位錯(cuò)的類(lèi)型、柏氏矢量的表示方法及位錯(cuò)組態(tài)和位錯(cuò)密度概念。

§3-3 位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)

掌握位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)形式，熟練掌握根據(jù)柏氏矢量與位錯(cuò)線方向判斷正負(fù)刃型位錯(cuò)、左右螺型位錯(cuò)和混和位錯(cuò)，并根據(jù)切應(yīng)力與柏氏矢量的位向關(guān)系，判斷位錯(cuò)線的運(yùn)動(dòng)方向。

§3-4 位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)

理解位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)、刃型位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)的特點(diǎn)，了解位錯(cuò)的彈性應(yīng)變能和位錯(cuò)的線張力。

§3-5 位錯(cuò)與晶體缺陷間的交互作用

理解位錯(cuò)間的交互作用及其對(duì)位錯(cuò)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的影響，了解位錯(cuò)與點(diǎn)缺陷間交互作用原理。

§3-6 實(shí)際晶體中的位錯(cuò)

掌握全位錯(cuò)、不全位錯(cuò)的概念，同時(shí)掌握位錯(cuò)反應(yīng)的兩條件，了解擴(kuò)展位錯(cuò)和其他晶體中的位錯(cuò)

第四章 晶態(tài)固體中的擴(kuò)散

§4-1 擴(kuò)散的宏觀定律

了解菲克第一定律與穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散。掌握滿足菲克第二定律及不同初始條件和邊界條件解的物理意義，了解穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散及非穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散，并能據(jù)此分析解決實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用問(wèn)題;

§4-2 擴(kuò)散系數(shù)

掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定擴(kuò)散常數(shù)和擴(kuò)散激活能的方法，熟悉影響擴(kuò)散系數(shù)的微觀因素，以及對(duì)材料性能改善、材料設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制的指導(dǎo)意義。

第五章 相平衡與相圖

§5-1 相與相平衡

掌握組元、相、自由度與相律的概念，熟練地運(yùn)用自由度與相律分析二元和三元相圖。

§5-2 二元系相圖

理解二元相圖的類(lèi)型，熟練掌握二元相圖的幾何規(guī)律，并運(yùn)用相接角法則和杠桿定律對(duì)二元相圖進(jìn)行分析和計(jì)算。

§5-3 鐵碳相圖

熟練掌握Fe-Fe3C相圖與Fe-C相圖各自適用的條件，并據(jù)此熟練地分析與計(jì)算不同成分的碳鋼與白口鐵的結(jié)晶過(guò)程、室溫的組織組成、相組成及其相對(duì)含量，從而理解碳對(duì)鐵碳合金的組織與性能的影響。掌握灰口鑄鐵的石墨化過(guò)程，從而理解三種不同基體組織的灰鑄鐵的形成過(guò)程。

第六章 材料的凝固

§6-1 純金屬的結(jié)晶

了解純金屬結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷現(xiàn)象和液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu); 純金屬結(jié)晶時(shí)均質(zhì)形核與非均質(zhì)形核概念與條件;晶體長(zhǎng)大時(shí)的微觀結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)大機(jī)制和生長(zhǎng)形態(tài)。

§6-2 固溶體合金的結(jié)晶

了解非平衡態(tài)的結(jié)晶過(guò)程和影響固溶體合金結(jié)晶時(shí)溶質(zhì)的重新分布的因素;合金凝固過(guò)程中的成分過(guò)冷現(xiàn)象和條件，并理解成分過(guò)冷對(duì)合金晶體形貌的影響規(guī)律。

§6-3 鑄錠組織的形成與控制

了解鑄錠三晶區(qū)的形成機(jī)制;影響鑄錠組織的因素。

第七章 晶態(tài)固體材料中的界面

§7-1 晶體表面

了解表面、表面吸附的概念;表面能與晶體的平衡外形的關(guān)系。

§7-2 晶界結(jié)構(gòu)

掌握小角度晶界與大角度晶界的類(lèi)型、形態(tài)與形成機(jī)制，了解晶界原子排列的理論模型。

§7-3 晶界遷移

了解晶界遷移速度和晶界遷移的驅(qū)動(dòng)力，掌握影響晶界遷移率的主要因素。

§7-4 相界面

掌握共格界面、半共格界面和非共格相界的概念和形成條件，了解復(fù)雜半共格界面的取向關(guān)系。

第八章 固態(tài)相變

§8-1 固態(tài)相變總論

掌握固態(tài)相變的概念、分類(lèi)及形核與長(zhǎng)大方式，了解固態(tài)相變動(dòng)力學(xué)的概念。

§8-2過(guò)飽和固溶體的分解

掌握脫溶沉淀的概念、沉淀方式、沉淀強(qiáng)化機(jī)制，了解脫溶沉淀的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)概念、調(diào)幅分解的熱力學(xué)條件。

第九章 材料的變形與再結(jié)晶

§9-1單晶體的塑性變形

掌握單晶體塑性變形的概念、方式、機(jī)制、條件，孿生變形的特點(diǎn)，理解臨界分切應(yīng)力定律的概念，了解滑移過(guò)程的次生現(xiàn)象。

§9-2 多晶體的塑性變形

掌握多晶體變形時(shí)晶界的作用和塑性變形的特點(diǎn)，了解晶界對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律。

§9-3 塑性變形對(duì)材料組織和性能的影響

掌握冷變形量對(duì)金屬組織與性能的影響規(guī)律，通過(guò)比較多晶體與單晶體的流變曲線掌握多晶體流變曲線的特點(diǎn)。了解形變織構(gòu)對(duì)材料性能的影響。

§9-4 冷變形金屬的回復(fù)與再結(jié)晶

掌握冷變形金屬在回復(fù)加熱過(guò)程中組織和性能變化的特點(diǎn)過(guò)程和機(jī)制，了解回復(fù)動(dòng)力學(xué)概念。掌握冷變形金屬在再結(jié)晶加熱過(guò)程中組織和性能變化的特點(diǎn)、過(guò)程和機(jī)制，了解再結(jié)晶的動(dòng)力學(xué)概念。

四、參考書(shū)目

教材：材料科學(xué)基礎(chǔ)， 徐恒鈞 主編 北京工業(yè)大學(xué)出版社 出版時(shí)間 2001年

原文鏈接：

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