2023年西南科技大學(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年西南科技大學(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

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，要求考生深入理解材料組成-工藝-結(jié)構(gòu)-性能之間的相互關(guān)系及其制約規(guī)律，掌握材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、相平衡與相圖、擴(kuò)散、相變、固態(tài)反應(yīng)、燒結(jié)等方面的基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)，能夠遵守科學(xué)倫理道德，從材料的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、性能及成本等方面進(jìn)行材料選擇，能夠運(yùn)用材料科學(xué)的基本原理解決實(shí)際問題。

考核內(nèi)容：

一、材料引言

材料的重要性;材料科學(xué)與工程的內(nèi)涵;材料的種類;材料的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備與加工、使用性能之間的關(guān)系。

二、晶體結(jié)構(gòu)

晶體、空間點(diǎn)陣、晶胞、單位平行六面體等基本概念;晶面指數(shù)表征;金屬晶體結(jié)構(gòu)類型與性質(zhì)特點(diǎn);等徑球體最緊密堆積的方式，以及形成的空隙種類和數(shù)量;典型無機(jī)化合物(AX型、AX2 型、AB03型)晶體結(jié)構(gòu)類型與性質(zhì)特點(diǎn);計(jì)算AX晶體的堆積系數(shù)(空間利用率)、理論密度;硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組成特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類;硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)與其結(jié)晶習(xí)性或某一性質(zhì)之間的關(guān)系。

三、晶體結(jié)構(gòu)缺陷

晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型與特點(diǎn);點(diǎn)缺陷符號(hào)表征，缺陷反應(yīng)方程式，缺陷濃度計(jì)算;晶界等概念;位錯(cuò)類型;固溶體分類，置換型固溶體形成條件，間隙型固溶體形成條件，計(jì)算固溶體密度;非化學(xué)計(jì)量化合物概念、類型及特點(diǎn)。

四、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

表面張力、粘度等基本概念;硅酸鹽熔體的基本結(jié)構(gòu)單元，硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)特征;熔體中聚合物的形成過程;粘度與溫度、組成的關(guān)系;硼反?，F(xiàn)象;表面張力與溫度、組成的關(guān)系;玻璃的通性;玻璃形成的熱力學(xué)條件和結(jié)晶化學(xué)條件;硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)特征和玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算;玻璃的兩大結(jié)構(gòu)理論的要點(diǎn)及相互的異同點(diǎn)。

五、表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

表面、界面等基本概念;固體表面的特征，晶體表面結(jié)構(gòu)，表面力場(chǎng)與表面能，離子晶體在表面力場(chǎng)作用下離子的極化與重排過程;產(chǎn)生表面現(xiàn)象的根本原因;多相體系的界面化學(xué):表面潤(rùn)濕與粘附,彎曲表面效應(yīng)，吸附與表面改性;晶界和相界:晶界結(jié)構(gòu)與分類;接觸角與Young方程;表面粗糙度對(duì)液固相潤(rùn)濕性能的影響。

六、相平衡與相圖

相、自由度、一致熔融化合物、不一致熔融化合物等基本概念;材料系統(tǒng)相平衡特點(diǎn):熱力學(xué)平衡態(tài)與非平衡態(tài)，系統(tǒng)中組分，相及相律;單元系統(tǒng):水型物質(zhì)與硫型物質(zhì)，具有同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變的單元系統(tǒng)相圖，Si02系統(tǒng)，C2S系統(tǒng)相圖，Zτ02 系統(tǒng)相圖;二元系統(tǒng)相圖:二元凝聚系統(tǒng)相圖組成表示法、杠桿規(guī)則和相律，二元系統(tǒng)相圖的基本類型;典型二元相圖的特點(diǎn)和冷卻析晶過程的分析。三元系統(tǒng)相圖:相律及組成表示法，三元相圖的特點(diǎn)、杠桿規(guī)則、連線規(guī)則、切線規(guī)則、重心規(guī)則、三角形規(guī)則等,各種三元相圖類型和特點(diǎn)、冷卻析晶過程的分析、在析晶過程中液相組成點(diǎn)和固相組成點(diǎn)的變化規(guī)律。

七、固體中的擴(kuò)散

擴(kuò)散、擴(kuò)散動(dòng)力、擴(kuò)散通量、穩(wěn)定擴(kuò)散和非穩(wěn)定擴(kuò)散等基本概念;菲克第一定律和菲克第二定律的表達(dá)式，各自的物理意義;運(yùn)用菲克第一定律和菲克第二定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題;擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系;分析影響擴(kuò)散系數(shù)的因素。

八、相變?cè)?/p>

相變的分類和特點(diǎn);相變過程推動(dòng)力，晶核形成條件;均勻成核與非均勻成核、晶體生長(zhǎng)過程動(dòng)力學(xué);總的結(jié)晶速率，析晶過程，影響析晶能力的因素。

九、固相反應(yīng).

固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征;固相反應(yīng)一般動(dòng)力學(xué)關(guān)系，化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)范圍，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)范圍;分析影響固相反應(yīng)的因素:反應(yīng)物化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響，反應(yīng)物顆粒尺寸與分布的影響，反應(yīng)溫度、壓力和氣氛的影響，礦化劑及其他因素的影響。

十、燒結(jié)

與燒結(jié)有關(guān)的一些基本概念;燒結(jié)過程推動(dòng)力，燒結(jié)模型;固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)、液相燒結(jié)中的流動(dòng)傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)、液相燒結(jié)的特點(diǎn);晶粒生長(zhǎng)與二次再結(jié)晶:晶粒生長(zhǎng)，二次再結(jié)晶，晶界在燒結(jié)中的作用;分析影響燒結(jié)的因素:原始粉料的粒度，外加劑的作用，燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間;鹽類的選擇及其煅燒條件;氣氛的影響;成型壓力的影響。

參考書目：

張聯(lián)盟、黃學(xué)輝、宋曉嵐編，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，武漢理工大學(xué)出版社,2008

原文鏈接：

2023年西南科技大學(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