2023年中國(guó)石油大學(xué)(華東)材料科學(xué)與工程專業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

考試科目名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)

考試時(shí)間：180 分鐘，滿分：150 分

一、考試要求：

1. 掌握材料科學(xué)的基本概念，理解材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝與材料性能和應(yīng)用之間的關(guān)系;

2. 掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論，主要包括晶體學(xué)基礎(chǔ)、材料的固體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、固態(tài)擴(kuò)散理論、材料的形變與再結(jié)晶、凝固理論與相圖、材料的強(qiáng)韌化;

3. 熟悉材料科學(xué)基礎(chǔ)理論的應(yīng)用，能夠根據(jù)材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論分析材料應(yīng)用中常見的科學(xué)與工程原理。

二、考試內(nèi)容：

1. 材料的結(jié)構(gòu)

(1)原子間的鍵合：金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、范德瓦耳斯力、氫鍵;

(2)晶體學(xué)基礎(chǔ)：空間點(diǎn)陣和晶胞、晶向指數(shù)和晶面指數(shù)，晶帶定理，三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)，晶體的原子堆垛方式和間隙，多晶型性;

(3)合金相結(jié)構(gòu)：固溶體、中間相。

2. 晶體缺陷

(1)點(diǎn)缺陷：點(diǎn)缺陷的形成、點(diǎn)缺陷的平衡濃度、點(diǎn)缺陷的運(yùn)動(dòng);

(2)線缺陷：位錯(cuò)的基本類型和特征、伯氏矢量，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與交互作用，位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變能，位錯(cuò)的生成和增殖，實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)，位錯(cuò)反應(yīng);

(3)面缺陷：晶界和亞晶界，孿晶界，相界。

3. 固體中原子的運(yùn)動(dòng)

(1)表象理論：菲克第一定律、菲克第二定律，擴(kuò)散方程的解，置換型固溶體中的擴(kuò)散和Kirkendall效應(yīng)，擴(kuò)散的熱力學(xué)分析;

(2)原子擴(kuò)散理論;擴(kuò)散機(jī)制，擴(kuò)散系數(shù)，Arrhenius方程，擴(kuò)散激活能;

(3)影響擴(kuò)散的因素，反應(yīng)擴(kuò)散。

4. 材料的形變與再結(jié)晶

(1)彈性變形：彈性變形的特征、彈性模量，彈性的不完整性;(2)晶體的塑性變形：?jiǎn)尉w的塑性變形，多晶體的塑性變形，合金的塑性變形，塑性變形對(duì)材料組織與性能的影響;

(3)回復(fù)和再結(jié)晶：冷變形金屬在加熱時(shí)的組織與性能變化，回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大，再結(jié)晶退火后的組織;

(4)熱變形：動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，熱加工對(duì)組織性能的影響，蠕變，超塑性。

5. 材料的凝固與相圖

(1)純晶體的凝固：相平衡條件和相律，晶體凝固的熱力學(xué)條件，均勻形核、非均勻形核，晶體長(zhǎng)大，結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及凝固組織，多種生長(zhǎng)機(jī)制和凝固理論的應(yīng)用;

(2)相圖的熱力學(xué)：相圖的表示和測(cè)定方法，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;

(3)二元相圖：二元相圖的幾何規(guī)律，勻晶、共晶、包晶相圖和其它類型二元相圖的分析，復(fù)雜二元相圖的分析，溶混間隙相圖、調(diào)幅分解，鐵碳相圖分析，根據(jù)相圖推測(cè)合金的性能，固溶體的凝固理論、共晶凝固理論、合金鑄錠(件) 的組織與缺陷;

(4)三元相圖：三元相圖成分表示方法、三元相圖的截面圖和投影圖、三元相圖中的杠桿定律及重心定律，固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖。

三、參考書目

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》(第三版)，胡賡祥、蔡珣、戎詠華編，上海交通大學(xué)出版社，2010.

原文鏈接：

2023年中國(guó)石油大學(xué)(華東)材料科學(xué)與工程專業(yè)考研材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱