2023年河北工業(yè)大學材料科學與工程專業(yè)考研材料科學基礎(chǔ)科目考試大綱

科目代碼：880

科目名稱：材料科學基礎(chǔ)

適用專業(yè)：材料科學與工程、材料工程(專業(yè)學位)

一、考試要求

材料科學基礎(chǔ)適用于河北工業(yè)大學材料科學與工程學院材料科學與工程、材料工程(專業(yè)學位)專業(yè)研究生招生專業(yè)課考試。主要考察考生對于材料科學基礎(chǔ)的基本概念、基礎(chǔ)理論的掌握情況及其運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。

二、考試形式

試卷采用客觀題型和主觀題型相結(jié)合的形式，主要包括選擇題、填空題、簡答題、計算題、分析論述題等?？荚嚂r間為3小時，總分為 150 分。

三、考試內(nèi)容

(一)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，鍵-能曲線及其應用。

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。

(二)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，堆垛次序。

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)，離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則、典型的離子晶體結(jié)構(gòu)。

6、高分子材料的組成和結(jié)構(gòu)的基本特征，高分子材料結(jié)晶形態(tài)、高分子鏈在晶體中的構(gòu)象、高分子材料晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型、液晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征與分類。

(三)點缺陷和擴散

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、擴散概念，擴散第一定律、擴散第二定律。

3、擴散驅(qū)動力及擴散機制。

4、離子晶體中的擴散、聚合物中的擴散機制。

5、擴散系數(shù)、擴散激活能，影響擴散的因素及原理。

(四)線、面和體缺陷

1、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。

2、位錯運動，作用在位錯線上的力，位錯密度和位錯增值。

3、金屬晶體中的位錯及位錯反應。

4、離子晶體、共價晶體和聚合物晶體中的位錯。

5、晶界、亞晶界、孿晶界、堆垛層錯和相界面等基本概念。

6、晶粒度和晶粒尺寸的基本概念及測量。

7、體缺陷基本概念。

8、材料的強化方法及機制。

(五)相平衡和相圖

1、相律的基本概念，相平衡的相率解釋。

2、純金屬的凝固，晶體凝固的熱力學條件、結(jié)構(gòu)條件和能量條件，形核、晶體長大過程，凝固動力學及凝固組織。

3、二元相圖中的勻晶、共晶、包晶、偏晶等相圖的分析;共析、包析反應;二元相圖的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線;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;杠桿定律及其應用;非平衡結(jié)晶現(xiàn)象。

4、基本相圖的分析和應用。

5、三元相圖的基本概念，成分三角形、等溫截面、垂直截面的概念，三元勻晶的平衡轉(zhuǎn)變過程分析。

(六)鐵碳合金相圖和合金的凝固

1、鐵碳合金的組元及基本相。

2、Fe-Fe3C 相圖分析。

3、鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及組織。

4、含碳量對鐵碳平衡組織和性能的影響。

5、鋼中的雜質(zhì)元素及鋼錠組織、鋼中的雜質(zhì)元素及其影響、鋼錠的組織及其宏觀缺陷。

(七)材料的形變和再結(jié)晶

1、金屬的變形特性。

2、單晶體的塑性變形。

3、多晶體的塑性變形。

4、塑性變形對金屬組織與性能的影響。

5、冷變形金屬的回復與再結(jié)晶。

6、金屬的熱加工。

(八)固態(tài)相變基礎(chǔ)

1、固態(tài)相變的特點及分類。

2、均勻形核和非均勻形核等基本概念。

3、相變驅(qū)動力，界面能與畸變能在形核中的作用。

4、材料強化的基本原理。

5、材料韌化的基本原理及常用方法。

(九)材料科學基礎(chǔ)理論在實際生產(chǎn)和生活中的應用與分析

四、參考書目

[1]《材料科學基礎(chǔ)》，主編：胡賡祥等，上海交通大學出版社。

[2]《材料科學基礎(chǔ)》，主編：石德柯等，機械工業(yè)出版社。

[3]《材料科學基礎(chǔ)》，主編：潘金生等，清華大學出版社。

五、其他注意事項

考生需要攜帶無編程無存儲無查詢功能的計算器及繪圖工具。

原文鏈接：

2023年河北工業(yè)大學材料科學與工程專業(yè)考研材料科學基礎(chǔ)科目考試大綱