2023年溫州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

考試科目：材料科學基礎(chǔ)

科目代碼： 816

一、 參考書目(所列參考書目僅供參考，非考試科目指定用書)：

《材料科學與工程基礎(chǔ)》 (第2版)，顧宜等主編，化學工業(yè)出版社，2011年。

《工程材料科學與設(shè)計》，(美)詹姆斯、謝弗等主編，北京：機械工業(yè)出版社，2003年。

二、 考試形式：

試卷滿分：150分 考試時間：180分鐘

答卷方式：閉卷、筆試

三、 考查范圍：

本考試課程要求從原子的外圍電子結(jié)構(gòu)入手，由微觀到宏觀，較為系統(tǒng)、全面地掌握材料各層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、宏觀性質(zhì)——力學性能、電學性能、光學性能、介電性能、磁學性能、熱學性能等，以及兩者之間的關(guān)系、相應(yīng)的基本概念和基礎(chǔ)理論。能夠較為全面地掌握材料的性能與結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的規(guī)律。

第一章 材料的定義、分類及基本性質(zhì)

1. 掌握材料的分類方法及各類材料的組成、性能特點;

2. 掌握材料科學與工程四大要素之間的關(guān)系;

3. 了解不同材料的應(yīng)用領(lǐng)域微觀。

第二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

1. 掌握一次、二次鍵特點與材料宏觀性能之間的關(guān)系;重點掌握鍵-能曲線與材料力學性質(zhì)和熱學性質(zhì)之間的關(guān)系;掌握原子的堆垛與原子半徑之間的關(guān)系了解四大材料的原子結(jié)構(gòu)及鍵的基本組成;

2. 熟練掌握七大晶系中，各晶胞參數(shù)的之間的關(guān)系;準確、熟練掌握FCC、BCC、HCP結(jié)構(gòu)的配位方式、晶胞原子數(shù)、配位數(shù)確定的方法;熟練掌握FCC、BCC、HCP的密排方向、密排面的確定方法;準確掌握FCC、BCC、HCP四面體和八面體間隙的位置;掌握多原子陣點的典型離子晶體結(jié)構(gòu)：氯化銫、氯化鈉、氟化鈣、硫化鋅、鉆石立方結(jié)構(gòu)。

3. 準確掌握有關(guān)缺陷的基本概念;掌握雜質(zhì)與點缺陷的類型，重點掌握肖托基缺陷、弗倫克爾缺陷;認識間隙擴散和置換擴散的特點、機制和發(fā)生所要滿足的條件;了解擴散的實際例子;掌握菲克第一定律的有關(guān)計算;認識共價和金屬晶體中的擴散現(xiàn)象;了解聚合物中的擴散機制;重點掌握線缺陷中的刃位錯和螺旋位錯的晶體幾何學描述;掌握BCC、FCC、HCP中的滑移系構(gòu)成、特點;開動的條件;了解離子晶體、共價晶體、聚合物中位錯的形式，及對材料性質(zhì)的影響;認識多晶材料的晶界的性質(zhì)、特點;了解晶界中的擴散機制;了解晶體材料的體缺陷的類型和與材料宏觀性質(zhì)簡的關(guān)系;掌握金屬強化手段、原理;了解實際強化的實際應(yīng)用。

4. 熟悉與相有關(guān)的基本概念;認識平衡相圖;掌握成分的描述方法;認識理想同晶系統(tǒng);掌握杠桿原理對同晶相圖中的固相和液相成分的分析;學會確定同晶相圖中液相線和固相線;了解偏離理想的狀態(tài)的積聚效應(yīng);掌握共晶相圖中的術(shù)語和概念的定義;認識共晶相圖中的融化和凝固的過程;掌握采用杠桿原理對共晶相組成進行分析;認識包晶相圖。

第三章 材料組成與結(jié)構(gòu)

1. 掌握高分子材料自由基聚合反應(yīng)及其特點;掌握縮合聚合反應(yīng)及其特點;掌握高聚物的結(jié)晶形態(tài)及其成形條件、測定方法;認識高聚物的結(jié)晶行為及其影響因素、結(jié)晶動力學和高分子的取向;掌握高聚物的形變隨溫度的變化特點，如彈性、粘性流動。

2. 掌握無機非金屬材料的鍵合，離子晶體、共價晶體(原子晶體)、混合鍵合晶體，電負性差與晶體類型;認識無機材料的結(jié)構(gòu)(簡單結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦、尖晶石、硅酸鹽結(jié)構(gòu)、熔體和玻璃結(jié)構(gòu))和性能特點。

第四章 材料的性能

4.1 固體材料的力學性質(zhì)

1. 掌握材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線涉及的基本概念和意義;

2. 了解不同材料彈性變形、塑性變形的規(guī)律及應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特點;

3. 掌握材料拉伸實驗的基本原理和方法;

4. 掌握材料的硬度實驗、沖擊實驗的原理和方法;

5. 掌握脆性斷裂的相關(guān)概念;初步掌握斷裂力學的基本理論;

6. 掌握與材料疲勞性能相關(guān)的基本概念和疲勞實驗的原理、方法。

4.2 材料的熱性能

1. 掌握熱脹現(xiàn)象的機理及理論描述;

2. 掌握熱傳導的機理;

3. 認識熱應(yīng)力對材料力學性能的影響。

4.3 材料的電學性能

1. 掌握電子導電機理和導電性能的內(nèi)部決定因素;

2. 初步掌握能帶結(jié)構(gòu)對導電性的決定作用;

3. 掌握費狄函數(shù)對導電性能的解釋;

4. 了解超導現(xiàn)象和超導的原理;

5. 掌握不同半導體的類型及導電機理。

4.4 材料的磁學性能

1. 掌握磁性的分類;

2. 重點掌握鐵磁性的特點及磁疇、磁滯回線等基本概念;

3. 一般掌握磁性的影響因素;

4. 了解反鐵磁性、亞鐵磁性的現(xiàn)象及相關(guān)理論;

5. 了解磁性在實際器件中的應(yīng)用。

4.5 材料的光學性能

1. 掌握不同極化類型及極化強度的概念;

2. 掌握介電率、介電常數(shù)、介電強度等概念及相關(guān)的介電現(xiàn)象;

3. 掌握吸收、透射、散射現(xiàn)象的機理及定性的理論解釋;

了解光現(xiàn)象的電子過程。

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