2023年遼寧石油化工大學材料物理與化學專業考研材料科學基礎科目考試大綱

2023年遼寧石油化工大學材料物理與化學專業考研材料科學基礎科目考試大綱

一、考試要求：

材料科學基礎是材料科學與工程一級學科的入學考試的專業基礎課程，主要介紹晶體結構、擴散、形變及再結晶、凝固基本原理及相圖、組織結構與性能之間的關系及其變化規律，為研究生學習打下重要的基礎，以便在后續的學習、工作中恰當地控制材料的化學成分和生產工藝以提高材料的性能，改進和發展各種熱加工工藝以及合理地選材打下系統而堅實的理論基礎。

考試具體要求：

(1)答案寫在答題紙上;

(2)允許考生攜帶計算器等。

二、考試內容：

1.原子結構與鍵合

金屬鍵、離子鍵、共價鍵的定義、特點。

2.固體結構

晶體的特點;空間點陣與晶胞;晶系和布拉菲點陣;晶向和晶面的表示方法;晶帶和晶帶定律;晶面間距;倒易點陣;金屬的晶體結構;合金相結構。

重點掌握：立方點陣晶向和晶面的表示方法;晶帶和晶帶定律;三種典型的金屬晶體結構。

3.晶體缺陷

點缺陷;位錯的類型及特征;柏氏矢量;柏氏矢量的定義、特性和表示方法;位錯的運動(滑移、攀移，運動位錯的交割);位錯的彈性性質(位錯的應力場、應變能、線張力、作用在位錯上的力、位錯間的交互作用力);位錯的生成和增殖;實際晶體結構中的位錯;堆垛層錯;不全位錯;位錯反應;擴展位錯;面角位錯;表面及界面。

重點掌握：位錯的類型及特征;位錯的運動(滑移、攀移，運動位錯的交割)。

4.固體中原子及分子的運動

菲克第一定律;菲克第二定律;擴散方程求解;置換型固溶體中的擴散(柯肯達爾效應);擴散系數D與濃度相關時的求解;擴散的熱力學分析;擴散的原子理論;擴散激活能;無規則行走與擴散距離;影、響擴散的因素;反應擴散。

重點掌握：柯肯達爾效應;影響擴散的因素。

5.材料的形變和再結晶

彈性變形的本質、特征和彈性模量、彈性的不完整性;單晶體的塑性變形、滑移、孿生、扭折;多晶體的塑性變形;合金的塑性變形;單相固溶體合金的塑性變形;固溶強化;屈服現象與應變時效;多相合金的塑性變形;塑性變形對材料組織與性能的影響、顯微組織的變化、亞結構的變化、性能的變化(加工硬化)、形變織構、殘余應力;回復(回復動力學、回復機制);再結晶(定義、再結晶過程、再結晶動力學、再結晶溫度及其影響因素、再結晶后的晶粒大小);晶粒長大(晶粒的正常長大及其影響因素、異常晶粒長大(二次再結晶))。

重點掌握：單晶體的塑性變形、滑移、孿生、扭折;固溶強化;屈服現象與應變時效;再結晶現象與再結晶溫度及其影響因素、再結晶后的晶粒大小控制。

6.單組元相圖及純晶體的凝固

相平衡條件和相律;金屬結晶的熱力學條件;形核方式(均勻形核、非均勻形核);晶體長大;結晶動力學及凝固組織(凝固時的生長形態和凝固后的晶粒大小控制)。

重點掌握：相律;晶體結晶的熱力學條件;凝固后的晶粒大小控制。

7.二元系相圖及其合金的凝固

相圖的表示和測定方法;相圖熱力學的基本要點(固溶體的自由能-成分曲線、多相平衡的公切線原理、混合物的自由能和杠桿法則、從自由能-成分曲線推測相圖、二元相圖的幾何規律);勻晶相圖和固溶體凝固(平衡和非平衡凝固);共晶相圖及其合金凝固(平衡和非平衡凝固);包晶相圖及其合金凝固(平衡和非平衡凝固);其他類型的二元相圖;復雜二元相圖的分析方法;根據相圖推測合金的性能;二元相圖實例分析(鐵碳合金的組織及其性能);固溶體的凝固理論(正常凝固、區域熔煉、表征液體混合程度的有效分配系數ke、合金凝固中的成分過冷);合金鑄錠(件)的組織與缺陷。

重點掌握：相律及應用;杠桿定律及應用;Fe-Fe3C相圖。

8.三元相圖

三元相圖成分表示方法(成分三角形);三元相圖的空間模型;三元相圖的截面和投影圖;三元相圖中的杠桿定律及重心定律;固態互不溶解的三元共晶相圖(主要是投影圖)分析。

重點掌握：三元相圖成分表示方法(成分三角形);三元相圖中的杠桿定律及重心定律

三、參考書目

[1]胡庚祥，蔡珣等.材料科學基礎(第三版).上海：上海交通大學出版社. 2010年.

原文鏈接：

2023年遼寧石油化工大學材料物理與化學專業考研材料科學基礎科目考試大綱