大家好~沈阳化工大学2027年硕士研究生入学考试初试自命题科目《材料科学基础》考试大纲已经公布了,接下来就和小编一起来看看具体有哪些内容吧!
 
沈阳化工大学2027材料科学基础大纲
 
  一、考查目标与要求
  《材料科学基础》是材料学科的专业基础课,着重讲述材料的微观组织与性能之间的关系,强调晶体材料中的共性基础问题,对于理解现有材料和开发新材料都具有重要的指导意义。针对报考材料科学与工程学院的考生,要求学生系统掌握材料科学的基础理论知识,诸如原子的结构与键合;固体结构;晶体缺陷;固体中原子及分子的运动;材料的形变和再结晶;凝固;二元系相图及其合金的凝固;铁碳相图等,并对材料的结构、性能及相互之间的关系有一定的分析能力。
  二、考试内容与试卷结构
  1.考试内容
  (1)原子结构与键合
  1)原子的结构与核外电子排布:核外电子排布三原则,电子排布式与元素周期律;
  2)原子间结合键的类型与特性:一次键与二次键的定义与本质;各类结合键的饱和性与方向性判断;电负性差与键型的关系;
  3)结合键对材料性能的影响:键型与材料分类的对应关系,以及对强度、熔点、弹性模量、塑性、导电性的影响规律。
  (2)固体结构
  1)晶体学基础概念与空间点阵:晶体与非晶体的区别,晶体性质,空间点阵、晶格、阵点、晶胞、点阵常数等基本概念,空间点阵与晶体结构的区别与联系,七大晶系的点阵参数特征与14种布拉菲点阵的构成;
  2)晶向和晶面指数的规律、识别及标定,线密度、面密度、体密度、晶面间距、相关晶向晶面夹角的计算,晶带定律的定义与应用等;
  3)金属晶体晶胞中的原子排列方式及原子数、点阵常数与原子半径的关系、配位数和致密度、密排方向与密排面、原子的堆垛方式、晶体结构中四面体间隙和八面体间隙的数量、位置和间隙大小等;
  4)离子晶体的结构规则,典型离子晶体、硅酸盐晶体、共价晶体的结构特点等;
  5)固溶体的概念、分类与结构特点、置换固溶体溶解度的影响因素、形成无限固溶体的条件。
  (3)晶体缺陷
  1)晶体中缺陷的分类及对材料性能的影响;
  2)点缺陷:点缺陷的概念与类型、肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷的特点、点缺陷对材料性能的影响;
  3)线缺陷:位错的概念、分类及其特点,伯氏矢量的概念、物理意义及特性、与位错线方向、位错线运动方向等的关系,位错滑移和攀移。
  (4)固体中原子及分子的运动
  1)扩散的基本概念、本质与分类;
  2)扩散的微观机理与现象,扩散的驱动力,扩散机制,扩散激活能;
  3)扩散定律的形式、适用范围及应用,稳态扩散及非稳态扩散的计算、扩散系数的计算;
  4)影响扩散的因素。
  (5)材料的形变和再结晶
  1)单晶体塑性变形的基本方式与滑移系:弹性变形与塑性变形的区别;滑移面、滑移方向与滑移系的概念,典型金属晶体的滑移系数量、表示与塑性差异;临界分切应力与施密特定律;
  2)多晶体塑性变形的特点与影响:塑性变形对组织与性能的影响;
  3)固溶强化、细晶强化、加工强化与第二相强化的机制、效果与特点,四种机制的对比与选用;
  4)冷变形金属在加热时的组织与性能变化:回复、再结晶、晶粒长大三个阶段及各阶段组织性能变化。
  (6)凝固
  1)凝固的基本概念:凝固(结晶)的定义及形核、长大两个基本环节;结构起伏、能量起伏;过冷度的概念;
  2)凝固的热力学条件与形核的热力学分析;均匀形核与非均匀形核;
  3)形核率、晶体长大方式与结晶动力学:均匀形核与非均匀形核的形核率及
  其随过冷度的变化规律;液固界面的微观结构及三种长大机制;晶体凝固时的生长形态与温度梯度的关系;
  4)单晶与非晶态金属的制备及晶粒控制:单晶制备的基本要求与主要方法;
  非晶态金属的液态急冷制备与临界冷却速度;细化晶粒的主要途径。
  (7)相图
  1)相图、组元、系统、相、相变、相平衡等基本概念及吉布斯相律、杠杆定律及其应用;
  2)相图的基本类型与判别:匀晶相图、共晶相图、包晶相图等相图的特点与分析,匀晶转变与偏析,共晶转变及其不平衡组织,包晶转变;
  3)二元相图中典型合金的平衡凝固过程的分析、冷却曲线绘制、相与组织的相对量计算;
  4)铁碳合金相图的绘制:铁碳合金中的基本相,相图中点、线、面的含义;
  5)工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的结晶过程,结晶产物的组织组成物和相组成物的确定、相与组织的含量计算。
  2.试卷结构
  题型为简答题、计算题、综合题。
  考试方式为闭卷。
  三、参考书目
  1.戎咏华,蔡珣,李铸国,朱申敏,王晓东.材料科学基础(第四版).上海交通大学出版社,2024.
  2.徐恒钧.材料科学基础.北京工业大学出版社,2001.
  3.石德珂主编.材料科学基础.机械工业出版社,2003.
  4.潘金生等.材料科学基础.清华大学出版社,2011.
  5.顾宜,赵长生.材料科学与工程基础(第二版).化学工业出版社,2010.