2023年湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

2023年湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

一、考試的基本要求

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，著重研究材料的成分、制備或加工方法與材料的組織、性能之間的關(guān)系以及其變化規(guī)律，是發(fā)揮材料潛力、充分利用現(xiàn)有材料和研究開發(fā)新材料的理論基礎(chǔ)，是考生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)材料課程和今后從事材料專業(yè)的工作基礎(chǔ)課程。

要求考生比較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本概念、基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用，系統(tǒng)地理解材料的性能與其成分、組織結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系，具備綜合運(yùn)用知識分析和解決工程實(shí)際問題的能力。

二、考試內(nèi)容

第1部分 材料的原子結(jié)構(gòu)與鍵合

1. 原子結(jié)構(gòu)與原子的電子結(jié)構(gòu);原子結(jié)構(gòu)、原子排列對材料性能的影響。

2. 材料中的結(jié)合鍵的類型、本質(zhì)，各結(jié)合鍵對材料性能的影響。

3. 原子的堆垛和配位數(shù)的基本概念及對材料性能的影響。

4. 顯微組織基本概念和對材料性能的影響。

第2部分 固體結(jié)構(gòu)

1. 晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)、空間點(diǎn)陣、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、布拉菲點(diǎn)陣、晶面間距等基本概念。

2. 晶體晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的標(biāo)定方法。

3. 晶體結(jié)構(gòu)及類型，常見晶體結(jié)構(gòu)(bcc、fcc、hcp)及其幾何特征、配位數(shù)、堆積因子(致密度)、間隙、密排面與密排方向。

4. 合金相結(jié)構(gòu)，固溶體、中間相的基本概念和性能特點(diǎn)。

5. 離子晶體和共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)，離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則、典型的離子晶體結(jié)構(gòu)。

6. 聚合物的晶體結(jié)構(gòu)，聚合物材料的組成和結(jié)構(gòu)的基本特征、結(jié)晶形態(tài)，高分子鏈在晶體中的構(gòu)象，聚合物材料法晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型，液晶的結(jié)構(gòu)特征與分類。

7. 玻璃態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)與性能;高彈態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)，高彈性的特點(diǎn)，橡膠彈性對溫度的依賴關(guān)系;高聚物的粘彈性力學(xué)松弛現(xiàn)象，粘彈性與時(shí)間、溫度的關(guān)系。熱固性和熱塑性聚合物的概念及材料特性。

第3部分 晶體缺陷

1. 點(diǎn)缺陷的類型，肖脫基空位、弗蘭克爾空位、間隙原子和置換原子，間隙固溶體和置換固溶體等基本概念，離子晶體中的點(diǎn)缺陷特點(diǎn)，點(diǎn)缺陷的平衡濃度、影響因素及其對材料性能的影響。

2. 位錯(cuò)類型，刃型位錯(cuò)、螺型位錯(cuò)、位錯(cuò)線和滑移線的基本概念，柏格斯回路和柏氏矢量的基本概念及物理意義。

3. 位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，位錯(cuò)的滑移、攀移、運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的交割;

4. 位錯(cuò)的彈性性能，位錯(cuò)的應(yīng)力場、應(yīng)變能、線張力、作用在位錯(cuò)線上的力、位錯(cuò)間的交互作用力。

5. 位錯(cuò)的產(chǎn)生和增殖。

6. 表面及界面，外表面、晶界和亞晶界、孿晶界、相界面、堆垛層錯(cuò)等基本概念。

第4部分 固體中原子與分子的運(yùn)動(dòng)

1. 擴(kuò)散概念，擴(kuò)散第一定律、擴(kuò)散第二定律。

2. 擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力及擴(kuò)散機(jī)制。

3. 離子晶體中的擴(kuò)散、聚合物中的擴(kuò)散機(jī)制。

4. 擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散激活能，影響擴(kuò)散的因素及原理。

第5部分 材料的形變與再結(jié)晶

1. 單晶體的塑性變形基本方式和主要特點(diǎn);

2. 多晶體的塑性變形特點(diǎn);

3. 單相固溶體和多相合金的塑性變形：

4.金屬塑性變形的宏觀現(xiàn)象與微觀過程的聯(lián)系;金屬晶體中的滑移面和滑移方向等概念。

5. 塑性變形對金屬組織和性能的影響及其材料的強(qiáng)化方法及機(jī)制。

6. 回復(fù)和再結(jié)晶過程及其對材料組織性能的影響

7. 冷變形金屬在加熱過程中微觀組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的基本規(guī)律。

第6部分 單元系相圖及純金屬的凝固

1. 相律的基本概念，相平衡的相律解釋。

2. 純晶體的凝固，晶體凝固的熱力學(xué)條件，形核、晶體長大過程，凝固動(dòng)力學(xué)及凝固組織。

3. 細(xì)化凝固組織的方法。

第7部分 二元系相圖和合金的凝固與制備原理

1. 二元相圖的表示方法;

2. 勻晶、共晶、包晶、偏晶等相圖的結(jié)構(gòu)分析和共析、包析反應(yīng)等;

3. 二元相圖的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線;

4. 二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織特點(diǎn);

5. 杠桿定律及其應(yīng)用。

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