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報考專業(yè)：材料學

考試科目：材料科學基礎

考試代碼：806

考試參考書：胡賡祥、蔡珣主編．材料科學基礎．上海交通大學出版社．2000

考試總分：150分

考試時間：3小時

一、考試目的與要求

《材料科學基礎》是材料科學與工程專業(yè)一級學科的專業(yè)基礎課。該課程從材料的成分、組織結構、制備工藝、性能及應用等角度出發(fā)，全面地介紹了材料科學的基礎理論知識，為學生學習后續(xù)相關材料課程和今后從事材料專業(yè)的工作奠定基礎。

要求考生：(1) 掌握材料科學的基礎理論，包括材料微觀結構隨成分、溫度轉變的基本規(guī)律，以及成分、組織結構、性能之間關系；(2) 掌握材料的基本理論，包括晶體學基礎、晶體缺陷、合金相結構和固態(tài)擴散理論；(3) 能根據材料科學基礎理論，掌握理論分析實際問題的方法和思路；(4) 理解和熟悉材料的科學實驗方法和有關的實驗技術、材料研究的新技術和新成果，包括相變理論和強韌化理論新成果及新材料研究進展等。

二、考試內容

第一章 原子結構與鍵合

1． 原子結構

2． 原子間的鍵合

3． 高分子鏈

復習重點：原子結構；原子間的鍵合；化學鍵、物理鍵和氫鍵；高分子鏈。

第二章 固體結構

1 晶體學基礎

2 金屬的晶體結構

3 合金相結構

4 離子晶體結構

5 共價晶體結構

6 非晶態(tài)晶體結構

復習重點：金屬的晶體結構；固溶體和中間相的特點、分類；離子晶體結構、共價晶體結構和聚合物的晶體結構。

第三章 晶體缺陷

1 點缺陷

2 位錯

3 表面及界面

復習重點：點缺陷：空位與間隙原子；點缺陷的運動；線缺陷：位錯的基本結構；位錯的運動與交互作用；實際晶體中的位錯；

面缺陷：晶界，孿晶界，相界，外表面。

第四章 固體中原子及分子的運動

　1 表象理論

　2 擴散的熱力學分析

　3 擴散的原子理論

4 擴散激活能

　5 無規(guī)則行走與擴散距離

　6 影響擴散的因素

　7 反應擴散

　8 離子晶體中的擴散

9 高分子的分子運動

復習重點：擴散的基本規(guī)律及其應用；擴散的微觀機制；擴散的驅動力以及影響擴散的因素；離子晶體中的擴散；高分子的分子運動。

第五章 材料的形變和再結晶

1 彈性和粘彈性

2 晶體的塑性變形

3 回復與再結晶

4 高分子的塑性變形

復習重點：金屬塑性變形的基本規(guī)律、微觀機制；單晶體、多晶體及合金塑性變形的特點；塑性變形對組織性能的影響；冷變形金屬加熱時組織、結構與性能的變化；回復、再結晶與晶粒長大的機制、動力學及影響因素；動態(tài)回復與動態(tài)再結晶的基本規(guī)律；高聚物的塑性變形。

第六章 單組元相圖及純晶體的凝固

1 單元系的熱力學及相平衡

2 純晶體的凝固

復習重點：相圖、相平衡條件和純晶體材料的凝固理論，多種生長機制和凝固理論的應用。純晶體凝固的基本規(guī)律、晶核的形成與長大機制。

第七章 二元系相圖及其合金的凝固

1 相圖的表示和測定方法

2 相圖的熱力學的基本要點

3 二元相圖分析

4 二元合金的凝固理論

復習重點：相圖的熱力學基礎；二元相圖及其合金的結晶過程和組織：勻晶、共晶、包晶、其他類型的二元相圖以及鐵碳相圖；

固溶體合金的凝固理論；共晶合金的凝固理論；鑄錠的組織與缺陷。

第八章 三元相圖

1 三元相圖基礎

2 固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖

3 固態(tài)有限互溶的三元共晶相圖

4 兩個共晶型二元系和一個勻晶型二元系構成的三元相圖

5 包共晶型三元系相圖

6 具有四相平衡包晶轉變的三元系相圖

7 具有穩(wěn)定化合物的三元系相圖

8 三元相圖舉例

9 三元相圖小結

復習重點：三元相圖的成分表示及其性質；三元勻晶相圖及其凝固；三元共晶相圖及其凝固；包共晶型三元系相圖；形成穩(wěn)定化合物的三元系相圖。

第九章 材料的亞穩(wěn)態(tài)

1 納米晶材料

2 準晶態(tài)

3 非晶態(tài)

4 固態(tài)相變形成的亞穩(wěn)相

復習重點：材料在亞穩(wěn)態(tài)的組織結構和性能特點；納米晶、準晶態(tài)和非晶材料的基本概念；固態(tài)相變的類型及特點；馬氏體相變的特征；貝氏體轉變與珠光體轉變、馬氏體轉變的異同點；材料強韌化基本原理和常用方法。

三、試卷結構

（1）基本知識與基本概念題 (約50分)

（2）理論分析論述題(約50分)

（3）計算與作圖題(約50分)

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