发布时间:2020-11-18 编辑:考研派小莉 推荐访问:
2021西南石油大学材料科学基础专业研究生参考及考试大纲

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2021西南石油大学材料科学基础专业研究生参考及考试大纲正文

考试科目名称:材料科学基础 
一、考试性质 
《材料科学基础》是硕士研究生入学考试科目之一。本考试大纲的制定力求
反映招生类型的特点,科学、公平、准确、规范地测评考生的材料科学基础相关
基础知识掌握水平,考生分析问题和解决问题及综合知识运用能力。应考人员可
根据本大纲的内容和要求自行学习相关内容和掌握有关知识。 
本大纲主要包括考试主要内容、考试形式和试卷结构、参考书目等。 
《材料科学基础》是材料科学与工程学科的重 要基础理论课,是理解并学
习各种材料其结构、加工工艺与性能之间联系的基础。本课程考试内容主要包括
原子结构与结合键、晶体结构、晶体缺陷、固体中的扩散、相图与相平衡、材料
的凝固、表面与界面、塑性变形与再结晶、固态相变、金属材料的强韧化。 
二、考试主要内容 
1. 原子结构与结合键 
(1) 掌握电离能、电子亲和能、电负性、金属间化合物、电子化合物等概念; 
(2) 掌握各种结合键的概念、特点、典型材料,通过结合键及原子间作用力
和键能分析材料的物理化学性质。 
2. 晶体结构 
 (1) 掌握空间点阵、晶胞、空间群等晶体学基本概念,三大晶族与七大晶系
分类,了解晶体的宏观对称性; 
(2) 掌握简单立方、体心立方、面心立方、密排六方等结构的堆积方式、配
位数、致密度、晶胞原子数、点阵常数与原子半径之间的关系,掌握各种结构中
晶向指数和晶面指数的表征,晶向族、晶面族的确定,晶面间距的计算,晶带定
律的应用; 
(3) 掌握固溶体和金属间化合物的晶体结构,固溶体的分类、概念、特点、
形成条件及影响因素。 
3. 晶体缺陷 
(1) 掌握晶体缺陷的分类、形成,点缺陷的平衡浓度计算,缺陷反应方程计
算; 
(2) 掌握各类位错的定义及位错组态、运动的相关基本概念,如滑移、滑移
面、滑移方向、滑移系、全位错和不全位错、扩展位错、位错密度等; 
(3) 掌握刃位错、螺位错的特点及其柏氏矢量的概念、确定与表征方法;掌
握发生位错反应的条件及其产物; 
(4) 掌握位错的应力场、弹性应变能与线张力、位错运动特点、位错运动的
驱动力、阻力及对金属材料组织和性能的影响;掌握位错与其它晶体缺陷交互作
用,位错的增殖、塞积与交割;熟悉各类面缺陷及体缺陷的定义及其对材料性能的
影响。 
4.固体中的扩散 
(1) 掌握扩散宏观规律、扩散的微观机制及相关问题计算; 
(2) 熟悉扩散热力学分析、扩散系数及影响因素; 
(3) 熟悉反应扩散过程与离子晶体中的扩散。 
5. 相图与相平衡 
(1) 掌握组元、组织、相、相平衡等重要概念的区别,理解相平衡时系统的
特点,相律的计算,能够根据冷却曲线建立相图; 
(2) 掌握各类二元基本相图的分析,掌握二元相图中的基本概念、转变表达
式、平衡结晶过程及组织特点,掌握利用杠杆定律计算相组成物和组织组成物; 
(3) 掌握作为二元相图的典型代表—铁碳相图的分析,包括各特性点和特性
线的温度与碳浓度、相区名称、不同转变过程的组织特点等,掌握碳对铁碳合金
的组织与性能的影响,了解铁-石墨相图; 
(4) 熟悉三元系相图的表示方法、直线法则、杠杆定律、重心法则。 
6. 材料的凝固 
(1) 掌握晶体材料结晶与长大过程中相关的重要概念,如过冷度、均匀形核、
非均匀形核、正(负)温度梯度、成分过冷、相变潜热、伪共晶等; 
(2) 掌握纯金属的结晶过程,形核的热力学条件与结构条件,熟悉晶体长大
机制,温度梯度对晶体生长形态的影响; 
(3) 掌握固溶体结晶的成分起伏、结构起伏和相起伏的概念,掌握显微偏析、
宏观偏析等非平衡结晶过程对材料性能的影响,理解成分过冷的形成过程及不同
温度梯度对晶体形貌的影响; 
(4) 熟悉铸锭组织的特点、形成机制及影响因素。 
7. 表面与界面 
(1) 掌握表面的定义和结构特点;熟悉表面与晶界结构(小角度晶界、大角
度晶界)、晶界的能量; 
(2) 掌握晶界的平衡偏析产生原因及影响因素; 
(3) 掌握晶界的迁移速度、迁移驱动力、迁移机制、影响因素及对于材料性
能影响; 
(4) 熟悉相界面界面结构及界面能对于显微组织形貌影响。 
8. 固态相变部分 
(1) 掌握固态相变一般特征。 
(2) 掌握成分不变的相变、过饱和固溶体的分解; 
(3) 掌握钢在加热时转变及共析转变、马氏体转变、贝氏体转变的特征、相
变过程的热力学、动力学,转变产物的组织特点及力学性能,以及在金属材料领
域的应用。 
9. 塑性变形与再结晶 
(1) 掌握单晶体的塑性变形滑移系及临界分切应力、滑移的位错机制、 滑移
过程中的次生现象、孪生; 
(2) 掌握金属多晶体塑性变形特点、多晶体变形时晶界的作用及细晶强化机
制(晶界对变形的影响); 
(3) 掌握合金塑性变形特点及固溶强化及第二相强化机制;掌握塑变过程中
的位错交互作用及缺陷强化机制; 
(4) 掌握塑性变形对金属材料组织结构与性能的影响; 
(5) 掌握冷变形金属的回复与再结晶及晶粒长大过程的定义、机制以及对材
料的组织和性能影响; 
(6) 熟悉高分子材料的塑性变形特点;了解金属热加工及超塑性机制、特点
及应用。了解晶体断裂机理、冷变形金属的内应力和储存能。 
10. 金属材料的强韧化 
(1) 掌握材料强化类型、基本原理及在材料中的应用。 
(2) 熟悉材料韧化机理及在材料中的应用。 
三、考试形式和试卷结构 
1、考试时间和分值 
考试时间为 180 分钟,试卷满分为 150 分。 
2、考试题型结构 
(1)名词解释 
(2)填空题 
(3)简述题 
(4)综合题 
四、参考书目 
1、《材料科学基础》,徐恒钧主编,刘国勋主审,北京工业大学出版社, 2002 
年出版。 

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