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，具備綜合運用知識分析和解決工程實際問題的能力。

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)、空間點陣、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、布拉菲點陣、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。

5.離子晶體和共價晶體結(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，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，離子晶體中的點缺陷特點，點缺陷的平衡濃度、影響因素及其對材料性能的影響。

2.位錯類型，刃型位錯、螺型位錯、位錯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.位錯的運動，位錯的滑移、攀移、運動位錯的交割；

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

5.位錯的產(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、堆垛層錯等基本概念。

第4部分固體中原子與分子的運動

1.擴散概念，擴散第一定律、擴散第二定律。

2.擴散驅(qū)動力及擴散機制。

3.離子晶體中的擴散、聚合物中的擴散機制。

4.擴散系數(shù)、擴散激活能，影響擴散的因素及原理。

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；

2.多晶體的塑性變形特點；

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化方法及機制。

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，凝固動力學(xué)及凝固組織。

3.細化凝固組織的方法。

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；

5.杠桿定律及其應(yīng)用。

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