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1 837-材料科学基础考试大纲（研究生招生考试属于择优选拔性考试，考试大纲及书目仅供参考，考试内容及题型可包括但不仅限于以上范围，主要考察考生分析和解决问题的能力。）第一部分考试说明一、考试性质材料科学基础是材料学科的专业基础课，着重讲述材料的微观组织与性能之间的关系，强调晶体材料中的共性基础问题，对于理解现有材料和开发新材料都具有重要的指导意义。该课程被指定为材料物理与化学、材料学、材料加工工程（学术型硕士）及材料材料工程（工程硕士）专业硕士研究生入学统一考试的 科目之一。材料科学基础考试要力求科学、公平、准确、规范地测评考生的基本素质和综合能力，选拔具有发展潜力的优秀人才入学攻读硕士学位。二、考试的学科范围材料的结构与缺陷，材料的凝固与相图，塑变与再结晶及固态相变等基础知识模块。三、评价目标考试的目标是考查考生对材料科学基础基本理论的掌握情况以及应用基本理论分析材料问题的能力。 四、考试形式与试卷结构试卷满分150分，考试时间180分钟，闭卷笔试。包括名词解释、填空、简答、计算和分析论述等不同形式的题目。第二部分考查要点一、材料的结构1、材料的结合方式化学键和物理键工程材料的键性2、晶体学基础 2 晶体与非晶体空间点阵晶向指数与晶面指数晶体的极射赤面投影晶体宏观对称性晶体宏观对称要素与操作对称要素组合规律晶体微观对称元素与操作点群与空间群 3、材料的晶体结构典型金属的晶体结构共价晶体的晶体结构离子晶体的晶体结构合金相结构二、晶体缺陷1、点缺陷点缺陷的类型及形成点缺陷的运动及平衡浓度 点缺陷对性能的影响缺陷反应方程式2、线缺陷位错的基本概念位错的运动位错的弹性性质实际晶体中的位错3、面缺陷外表面 晶界与亚晶界三、凝固理论 3 1、纯金属的结晶过程液态金属的结构纯金属的结晶过程2、结晶的热力学条件结晶的过冷现象凝固的热力学条件3、形核规律均匀形核非均匀形核 4、长大规律液一固界面的微观结构晶核的长大机制纯金属的生长形态四、固体中原子及分子的运动1、晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程2、扩散过程的推动力、微观结构与扩散系数3、固体材料中的扩散及影响因素五、材料形变 1、弹性变形普弹性滞弹性2、单晶体的塑性变形滑移孪生晶体的扭折3、多晶体的塑性变形多晶体塑性变形过程 晶粒大小对塑性变形的影响多晶体应力应变曲线分析 4 4、塑性变形对金属组织与性能的影响显微组组与性能的变化形变织构残余应力5、金属及合金强化的位错解释Cottrell气团位错交割和带割阶位错的运动固定位错滑动位错与第二相质点的交互作用 六、相图1、相图的基本知识相图的表示方法相图的建立相平衡与相律二元相图的一些几何规律2、二元相图的基本类型匀晶相图共晶相图 包晶相图3、二元相图的分析和使用其他类型的二元相图复杂二元相图的分析方法4、铁碳相图和铁碳合金铁碳相图碳和杂质元素对碳钢组织和性能的影响合金铸件的组织与缺陷七、回复与再结晶 1、形变金属及合金在退火过程中的变化显微组织的变化 5 储存能释放与性能变化2、回复回复机理回复动力学3、再结晶再结晶的形核再结晶动力学影响再结晶的因素再结晶后晶粒大小 4、晶粒长大晶粒的正常长大晶粒的异常长大5、金属的热变形动态回复动态再结晶热加工后的组织及性能八、固态相变1、固态相变的特点 相变阻力大新相与母相界面上原子排列易保持一定的匹配新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系新相习惯于在母相的一定晶面上形成母相晶体缺陷对相变起促进作用易于出现过渡相2、固态相变的基本类型3、固态相变时的形核与长大均匀形核 非均匀形核晶核长大 6 4、钢的固态转变钢在加热时的转变过冷奥氏体等温转变曲线和连续冷却转变曲线珠光体转变马氏体转变贝氏体转变钢在回火时的转变
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