北京航空航天大学材料与化工2021考研经验与考试大纲.docx

北京航空航天大学材料与化工2021考研经验与考试大纲、真题分享一、专业信息所属院校：北京航空航天大学招生类别：全日制研究生所属学院：机械工程及自动化学院所属门类代码、名称：08工学所属一级学科代码、名称：56材料与化工二、招生详情研究方向：(00)不区分研究方向招生人数：4考试科目：(101)思想政治理论(201)英语一(302)数学二(911)材料综合备注：招生人数以最终实际录取为准。3、 考试大纲材料综合满分150分，考试内容包括物理化学、材料现代研究方法材料科学基础三门课程，其中物理化学占总分的50%,材料现代研究方法占总分的30%，材料科学基础占总分的20%。特别注意：材料科学基础分为三部分，考生可任选其中一部分作答。 物理化学考试大纲（2020年） 适用专业：材料科学与工程专业 物理化学是化学、化工、材料及环境等专业的基础课。它既是专业知识结构中重要的一环，又是后续专业课程的基础。要求考生通过本课程的学习，掌握化学热力学及化学动力学的基本知识；培养学生对化学变化和相变化的平衡规律及变化速率规律等物理化学问题，具有明确的基本概念，熟练的计算能力，同时具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力，体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决较为简单的化学热力学及动力学问题。 一、考试内容及要求 以下按化学热力学基础、相平衡、化学平衡、电化学、界面现象以及化学动力学六部分列出考试内容及要求。并按深入程度分为了解、理解（或明了）和掌握（或会用）三个层次进行要求。 （一）化学热力学基础 理解平衡状态、状态函数、可逆过程、热力学标准态等基本概念；理解热力学第一、第二、第三定律的表述及数学表达式涵义；明了热、功、内能、焓、熵和Gibbs函数，以及标准生成焓、标准燃烧焓、标准摩尔熵和标准摩尔吉布斯函数等概念。 熟练掌握在物质的p、T、V变化，相变化和化学变化过程中求算热、功以及各种热力学状态函数变化值的原理和方法；在将热力学公式应用于特定体系的时候，能应用状态方程（主要是理想气体状态方程）和物性数据（热容、相变热、蒸汽压等）进行计算。 掌握熵增原理和吉布斯函数减小原理判据及其应用；明了热力学公式的适用条件，理解热力学基本方程、对应系数方程。 （二）相平衡 理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能进行有关计算。 理解相律的意义；掌握单组分体系和二组分体系典型相图的特点和应用，能用杠杆规则进行相组成计算，会用相律分析相图。 （三）化学平衡 明了热力学标准平衡常数的定义，会用热力学数据计算标准平衡常数； 理解并掌握Vant Hoff等温方程及等压方程的含义及其应用，能够分析和计算各种因素对化学反应平衡组成的影响（如系统的温度、浓度、压力和惰性气体等）。 （四）电化学 理解电解质溶液离子平均活度、离子平均活度系数的概念及在可逆电池电动势计算中的应用。 掌握可逆电池（包括化学电池及浓差电池）电动势与热力学函数和热力学平衡常数的关系及相关计算； 掌握各种类型电极的特征、电极反应；掌握Nernst方程及其应用（如求平衡常数、pH值、活度等）。 （五）界面现象 理解（比）表面Gibbs能和表面张力的概念；了解表面变化的热力学原理； 理解弯曲液面附加压力的概念，掌握Laplace公式及简单计算； 理解分散度对系统物理化学性质的影响（如蒸气压、凝固点等）； 理解润湿、接触角概念，掌握Young方程。 （六）化学动力学 理解化学反应速率、速率常数、基元反应及反应级数等概念； 掌握零级、一级和二级反应速率方程及特征，并会进行相关计算； 掌握由反应机理建立速率方程的近似方法（稳定态近似法、平衡态近似法）； 掌握Arrhennius方程及应用，明了活化能的物理意义。 材料现代研究方法考试大纲（2020版） 适用专业：材料科学与工程专业 材料现代研究方法是材料、物理、化学、化工及环境等专业的专业基础课，是作为研究生必须掌握的一门专业知识。要求考生通过本课程的学习，掌握在材料测试方法中应用最广和最基础的X射线衍射和扫描与透射电子显微镜分析技术。 考试内容及要求 本年度的考试内容仅针对X射线、电子衍射分析技术。 X射线衍射分析技术 要求考生对晶体学、X射线的产生与基本性质、X射线与电子衍射的基本原理以及常见的粉末与单晶的衍射技术等具有明确的基本概念、熟练的计算能力以及对常见案例的分析能力。 材料科学基础考试大纲（2020版） 适用专业：材料科学与工程专业 第一部分金属学原理 金属学原理是金属材料学科的科学基础，是材料科学与工程专业重要的基础平台课之一。要求考生通过本课程学习，掌握金属材料的原子排列与结构（金属及合金相结构、晶体缺陷）、金属材料制备与成形方法的基本原理（合金相图与合金凝固、塑性变形与金属强化方法、固态相变原理）、金属材料组织结构控制基本原理及其与材料制备成形工艺之间关系。 考试内容及要求 以下按金属及合金的晶体结构、晶体缺陷、固态金属中的扩散、纯金属的凝固、二元合金相图及二元合金的凝固、三元合金相图、金属的塑性变形、金属的回复与再结晶、固态相变九部分列出考试内容。考试要求：掌握基本概念与基本原理，并能够利用其计算与分析。注重基本概念与基本理论的联系，注重各章节的联系和综合。 （一） 金属及合金的晶体结构 金属键与金属的特性 金属晶体结构 晶体学基础晶体结构、空间点阵、晶格常数、晶向指数和晶面指数、晶面间距、三种典型金属晶体结构 金属的同素异构转变及意义 合金相分类及影响合金相结构的主要因素、固溶体与固溶强化（置换式固溶体、间隙式固溶体、有序固溶体）、中间相及分类 （二） 晶体缺陷 点缺陷 位错的基本性质、基本类型、几何性质及其运动特点，面心立方晶体中的位错与位错反应（面心立方晶体中的全位错、分位错、层错与扩展位错、位错反应的驱动力及位错反应的条件、面心立方晶体中的典型位错反应），位错与金属的强化机制 面缺陷：晶界（晶界的描述、晶界的结构与晶界能、金属材料的细晶强韧化机理、晶界的运动及强化高温结构材料的基本方法（驱动力及影响晶界运动的主要因素），相界面的结构、晶界及相界的性质 （三） 固体金属中的扩散 扩散现象及其意义，宏观规律，热力学， 扩散的微观理论及微观机制，影响扩散的因素 （四） 纯金属的凝固 液态金属与合金的结构与性质 金属晶体形核过程热力学分析（均匀形核、非均匀形核、形核率及影响形核率的因素、细化金属晶粒的基本方法） 金属晶体的生长（固/液界面结构与晶体生长方式及生长速度、固/液平界面的稳定性与金属晶体凝固形态） 金属铸锭典型组织及其形成机制 （五） 二元合金相图及二元合金的凝固 二元匀晶相图及固溶体二元合金的凝固（平衡凝固过程分析、凝固过程的溶质元素再分配及固溶体的非平衡凝固过程分析，组成过冷及对固溶体晶体生长形态与凝固组织的影响） 二元共晶相图及二元共晶合金的凝固（二元共晶相图分析及典型合金（亚共晶、共晶、过共晶）平衡凝固过程及组织分析、共晶凝固机制及动力学、离异共晶、非平衡共晶、伪共晶） 二元包晶相图及凝固（二元包晶相图及合金的平衡凝固过程分析、包晶反应特点） Fe-C合金相图及典型成分Fe-C合金凝固过程及凝固组织分析（铁-渗碳体相图的特征温度点、碳含量、转变线、各区域的组织与组成相、冷却过程的分析与相组成和组织组成含量计算）。 （六） 三元合金相图 直线法则、杠杠定律、重心法则，三元匀晶相图及合金凝固过程分析，三元共晶相图及典型合金凝固过程分析与凝固组织，四相平衡转变及三元相图所遵循的一般规律（三元相图等温截面的特点、三元相图垂直截面的特点） （七） 金属的塑性变形 金属的塑性、塑性变形及其意义，单晶体塑性变形的基本方式，多晶体的塑性变形（塑性变形特点、多晶体的屈服强度、多晶体的应力-应变曲线），塑性变形后金属和合金显微组织及性能变化 （八） 金属的回复与再结晶 冷变形金属在加热过程中的组织结构及性能变化，回复、再结晶、晶粒长大 （九） 固态相变 固态相变分类，扩散型固态相变的一般特点，马氏体相变的基本特征 第二部分无机非金属材料学 无机非金属材料学是无机非金属材料专业的基础理论课。要求考生掌握无机非金属材料晶体与非晶结构特点、表面与界面、化合物相图、扩散与固相反应、烧结等的基本知识；在此基础上了解无机非金属材料结构、性能以及制备过程内在联系的本质。 考试内容及要求 （一）化合物晶体结构及其缺陷 了解化合物晶体典型结构类型，了解各类结构的代表性陶瓷及其特性与晶体结构的关系； 了解硅酸盐晶体结构特点； 了解化合物晶体的缺陷类型。掌握点缺陷的表示方法、点缺陷反应方程及其化学平衡；了解固溶体的类型及其形成条件；了解非化学计量化合物。 （二）熔体与玻璃体 了解硅酸盐熔体的结构和性质，玻璃的结构和玻璃的通性以及玻璃的形成及其条件； 理解桥氧离子、非桥氧离子、网络形成离子和网络变性离子的概念及其与性能的关系。 （三）表面与界面 了解固体表面力、晶体的表面结构。 理解弯曲表面效应与陶瓷烧结过程传质的关系。 了解陶瓷粒子在水介质中的电动性质及其影响因素，了解陶瓷浆料的流变特性和稳定性。 （四）相平衡与相变 掌握陶瓷相图阅读方法，了解相图在陶瓷研究中的作用； 掌握二元和三元相图的分析方法； 掌握相变热力学与动力学。 （五）扩散与固相反应 掌握扩散动力学方程，了解扩散过程的推动力和微观机制，掌握影响固体材料中扩散的主要因素； 了解固相反应动力学，明了影响固相反应的因素。 （六）烧结 掌握烧结的概念、驱动力和典型的烧结类型； 掌握固态烧结、液相烧结的主要传质方式、驱动力、特点及其影响因素。 掌握烧结过程中的晶粒生长及其与烧结的关系； 掌握影响烧结的主要因素，了解促进烧结的方法。 第三部分高分子化学及物理 高分子化学及物理是高分子材料、复合材料等专业的基础课，它既是专业知识结构中重要的一环，又是后续专业课程的基础。要求学生掌握高分子的合成反应、制备方法、高分子的结构、分子运动与性能之间关系等方面的基本原理和基本知识，了解高聚物结构与性能的表征和研究手段，具备通过化学合成制备高聚物、高聚物的分子设计、控制高聚物产品的性质的方法等方面的初步能力，并能利用聚合物的结构性能关系分析解决实际高分子材料制造和工艺过程中的问题。 考试内容及要求 （一）高分子化学 要求掌握：各类高分子材料的合成方法；逐步聚合、链式聚合及乳液聚合的反应原理、影响产物结构的因素及对单体的要求；共聚物的合成及共聚组成的控制；聚合物的反应。 （二）高分子物理 掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，部分掌握高分子分子量与分子量分布的测定方法（以粘度法与凝胶渗透色谱法为主）； 理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点；掌握高分子的结晶/熔化与分子结构和外界条件的关系；了解并部分掌握高分子聚集态结构的研究/表征方法； 掌握高分子运动单元多重性及运动松弛时间分布宽的特点； 掌握相变与转变温度的物理意义；理解高聚物高弹性的特点、热力学本质与分子运动本质；理解平衡高弹统计理论的假设、推导思路、结论及理论的应用意义与局限性； 掌握高聚物粘弹性的概念、简单的模型（最多四元件）、数学表达式以及分别在线性和对数座标中的曲线形式；理解影响粘弹性的各种内因与外因；理解高聚物粘弹性理论中的两个基本原理，了解并部分掌握粘弹性的测定方法；部分掌握利用高聚物的力学性能与温度、时间与频率的关系研究高分子运动的方法； 理解高聚物中冷拉、银纹等特殊现象的本质，掌握高聚物断裂韧性的概念与断裂行为的特点，了解影响高聚物应力-应变行为的结构因素与环境因素；理解高分子溶液的非理想性、高聚物熔体的非牛顿性与弹性表现；掌握稀溶液理论与流变学中基本物理量的物理意义；结合高分子材料的加工与应用，理解影响熔体粘度的各个因素并了解研究高聚物熔体流变行为的基本方法。4、 真题物理化学一、填空题1、反应（1）N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) 和反应（2）1/2N 2(g)+3/2H 2(g)=NH 3(g) 的摩尔吉布斯能分别为G 1,m和G 2,m，则其大小关系为；反应平衡常数K 1 和K 2 的关系为。2、理想气体从同一始态出发，分别经绝热可逆膨胀和等温膨胀到达同一体积的终态，则其终态的压强P 绝热P 等温，两途径所做的功W 绝热W 等温（填、）。3、若电池Pb(a 1) PbSO 4Pb(a 2) 可以正常工作，则其活度a 1a 2，电池反应方程为。4、AB 在B含量为60%时具有最大饱和蒸气压，当B的含量为40%时，液相组成X B气相组成Y B物相组成X M三者的大小关系是。在分馏时塔顶得到气态的。5、假如液体不润湿细管，当管插入水中时，液面形状是 （凹、凸、平），附加压力差指向（空气、液体），液体在管内（上升、降低、不变）。二、简答题1、在温度、总压不变的情况下，往反应C 6H 5C 2H 5(g)=C 6H 5C 2H 3(g)+H 2(g) 中加入惰性气体H 2O(g) ，请解释反应的K 如何变化，C 6H 5C 2H 5(g) 的转化率如何变化，C 6H 5C 2H 3(g) 的摩尔分数y如何变化？2、水可以和铁盐形成四种水合物，当压力一定时，自由度的表达式为， 最多可以有几相平衡共存？（请写出必要公式及过程）3、请说明一级反应的特点，对于具有速率公式v=kAB 的二级反应，请说明该反应的特点。4、在一个密闭的玻璃罩内有两个半径不同的球形液滴，在放置一段时间后，请说明发生的现象及原因。5、化学反应速率方程可由质量作用定律给出，如反应A+B=P 的v=kc Ac B，所以反应级数总为正整数。说法是否正确，为什么？请举例。三、计算题在-10，100kPa下，1mol 过冷水恒温凝固为冰。请计算过程的W、Q 、U 、H 、S 、G 。已知1g的水在0，100kPa下结冰放热333.4J ，在-10，100kPa下结冰放热312.3J。 水和冰的平均质量定压热容分别为C P水=4.184JK -1g -1，C P冰=2.089JK -1g -1水和冰的平均体积质量分别为1.000gcm -3，0.917 gcm -3。四、计算题电池PtH 2(g,100KPa) HCl(aq) Hg 2Cl 2(s)Hg(s) 的电动势为0.664V ，E(Hg 2Cl 2Hg)=0.2977V。 （.）（1）请写出电极反应及电池反应。（2）请计算溶液的pH值。材料现代分析方法五、以立方晶系为例，用布拉格方程和晶面间距公式解释为何精确测量晶格常数时，要采用高角度X射线而非取平均值。六、试解释使XRD 衍射的衍射峰移动（左移或右移）的因素，解释衍射峰宽化的原因。七、简答题（1）Cu为面心立方结构，请推导结构因子并说明消光规律。（2）画出Cu111 带轴的电子衍射花样，并标出电子衍射斑点对应的晶面指数（至少标出两个）。（3）无序Cu 3Au的电子衍射花样与Cu相比有何异同点，请从衍射强度与消光规律进行分析。（4）请写出有序Cu 3Au的结构因子并说明消光规律。（5）画出Cu 3Au 111 带轴的电子衍射花样，并标出电子衍射斑点对应的晶面指数（至少标出两个）。金属学原理八、简答题1、请解释固溶体中位错与溶质原子的交互作用，分析固溶强化机制。2、回复过程中金属组织结构与性能的变化。3、请写出面心立方晶胞与体心立方晶胞中所含原子个数。4、（.）5、简述共格界面、半共格界面、非共格界面的特点及其界面能大小关系。九、低碳钢试样分经冷加工与退火处理后进行相同的渗氮处理，试解释为何前者渗氮层更深、渗氮效果更好。十、相图分析题1、纯A的熔点700、纯B的熔点600，A与B在400wt(B)=70% 形成共晶，且A中B 的最大溶解度为40%，B中A的溶解度为10%。 室温时，A中可溶解B5%，B中不可溶解A。试画出该相图。2、绘出wt(B)=50% 合金的冷却曲线并画出室温平衡凝固组织示意图。3、求该合金中、的含量、共晶组织的含量。4、（1）若合金共晶转变后：=1.5 ，请求出该合金的成分；（2）计算初生相的含量。五、经验分享英语一大概5月份开始记单词，我用的是恋恋有词，还看了朱伟的视频，后来觉得看视频似乎没太大用，不过那段时间每天上午最开始看一节英语视频，倒是调整了状态，让我更快地进入了学习状态，因为相对于其它，看英语单词视频是最简单的了，柿子先挑软地捏嘛。七月份开始做英语真题，近20年的真题做了两个多月，刚开始每天只能做两篇阅读，后来就慢慢增加一点，第一遍需要把不会的单词都筛选出来，所以特别费时间。到第二遍就纯粹复习做题的逻辑了。到了十一月份，该准备作文了，大小作文，考研文库上都有，可以背背各类模板，也可以自己总结，把常用的句子抄写背诵下来，我用的是王江涛高分写作。同时也要注意各辅导机构对于作文的预测。数学二数学就建议寒假就可以开始学习，先从基础部分学习，每学习一个知识点应该把对应的题目做完，至于习题册个人建议做题在精不在多，吃透一本就好，可以准备一个习题本，专门用来记录自己不会的和做的不太熟练的题目，以便后面针对学习。暑期之前应当把基础班学完，暑假应当把强化班结束。然后接着就是真题。真题可以说是同学们最应该重视的习题，最应该重视的习题，最应该重视的习题，重要事情说三遍。世面习题层出不穷，但是再好的习题模拟题都不如真题香。我个人就是真题做的比较透的，如果说真题做的真的很熟练的话，你会发现很多题目考的知识点一样的，只不过数字有所改变。俗话说的好，熟能生巧，要想做透真题，你就得多做几遍，千万不要只做一遍。还有做真题是一定要按考研时间来训练自己8.3011.30。另外很多同学打草稿习惯是真的不太好，打草稿一定要有条理性，可以将整张草稿纸分为四个部分，对伴折，在对半，然后每个题目得草稿都打上序号，错了也不要随意涂画，轻轻划两下即可。这样做的好处就是你方便好早，减少粗心得错误，另外在考研那种坏境下心态也会相对平稳一点。对于数学考试做题策略就是一定还是先易后难，一个题目23分钟没有思路应当理智选择放弃。政治政治一般在7月份开始，政治重点在选择题。在看完第一遍视频之后1000题应该也做完了，找到属于自己的难点易错点。然后就可以二刷1000题，把易错的点标注出来，记下来。然后再做第三遍，这样基本上经常出的一些考点就没问题了。这三遍之后如果有时间可以做真题，没有时间可以直接做肖8，肖8选择题就一天一套，选择题是重点，每天做完给自己批改一个分数看看自己的水平。建议熟背肖四的大题，这样就算没有原题也有东西可写。大题基本不用太担心，大家都在30分左右，重点选择题。这样之后如果有时间可以做一做各个老师出的预测卷。专业课北航的材料与化工专业只考912化学综合这一门专业课，相比其他学校来说算比较友好的。前期重点看书，把考纲出现的知识点完全吃透，要配合学习指导，涉及到的公式一定要全背下来，理解着背。注意一下，课本一定要反复看，前几编力求细致、理解，往后就可以快点看了，看的遍数越多，记得越劳，基础不好的同学也可以考虑跟班学习，像新祥旭一对一辅导针对性强，来说会根据你的基础来上课，帮助你巩固基础，查漏补缺，效果还是不错的。六、写在最后迈出备考的第一步永远都是最难的，不要怀疑自己的真实能力，你所做的每一份努力都是给自己考上增加一点点可能性。克服自己的缺点是走向成功的一大步，祝各位考研人前程似锦，一战成硕。