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华中科技大学硕士研究生入学考试材料科学基础考试大纲科目代码：809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。本课程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。因此，该课程被指定为材料学科专业硕士研究生的入学专业基础考试课程。二、考试的学科范围详细要点见第二部分，重在掌握基本概念及其应用，强调金属材料的共性知识。三、评价目标考试的目标是考查学生对材料科学基础基本理论的掌握程度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考试时间 180 分钟，闭卷笔试。题目的可能类型包括单项选择、概念填空、简答题、名词解释、理论计算和分析论述等形式。第二部分 考查要点一、原子结构与键合1原子结构（1）物质的组成（2）原子的结构（3）原子的电子结构2原子间的键合（1）金属键（2）共价键（3）离子键（4）范德华力（5）氢键3高分子链二、晶体结构1.晶体学基础(1) 空间点阵和晶胞(2) 晶向指数和晶面指数(3) 晶体的对称性(4) 极射投影（5）倒易点阵2.金属的晶体结构(1) 三种典型的金属晶体结构(2) 晶体的原子堆垛方式和间隙(3) 多晶型性3.合金相结构(1) 固溶体(2) 中间相4离子晶体结构5共价晶体结构三、晶体缺陷1.点缺陷(1) 点缺陷的形成(2) 点缺陷的平衡浓度(3) 点缺陷的运动2.位错(1) 位错的基本类型和特征(2) 伯氏矢量(3) 位错的运动(4) 位错的弹性性质(5) 位错的生成和增殖(6) 实际晶体结构中的位错3.表面及界面(1) 外表面(2) 晶界和亚晶界(3) 孪晶界(4) 相界四、扩散1.表象理论(1) 菲克第一定律(2) 菲克第二定律(3) 扩散方程的解(4) 置换型固溶体中的扩散(5) 扩散系数 D 与浓度相关时的求解2.扩散的热力学分析3.扩散的原子理论(1) 扩散机制(2) 原子跳跃和扩散系数4.扩散激活能5.无规则行走与扩散距离6.影响扩散的因素7.反应扩散8.离子晶体中的扩散五、形变与再结晶1.晶体的塑性变形(1) 单晶体的塑性变形(2) 多晶体的塑性变形(3) 合金的塑性变形(4) 塑性变形对材料组织与性能的影响2.回复和再结晶(1) 冷变形金属在加热时的组织与性能变化(2) 回复(3) 再结晶(4) 晶粒长大(5) 再结晶退火后的组织3.热变形与动态回复、再结晶(1) 动态回复与动态再结晶(2) 热加工对组织性能的影响(3) 蠕变(4) 超塑性六、单组元相图及纯晶体的凝固1.单元系相变的热力学及相平衡(1) 相平衡条件和相律(2) 单元系相图2.纯晶体的凝固(1) 液态结构(2) 晶体凝固的热力学条件(3) 形核(4) 晶体长大(5) 结晶动力学及凝固组织(6) 凝固理论的应用3.气固相变与薄膜生长(1)蒸发与凝聚的热力学条件(2)气体分子的平均自由程(3)形核与薄膜生长七、二元系相图及其合金的凝固1.相图的表示和测定方法2.相图热力学的基本要点(1) 固溶体的自由能-成分曲线(2) 多相平衡的公切线原理(3) 混合物的自由能和杠杆法则(4) 从自由能-成分曲线推测相图(5) 二元相图的几何规律3.二元相图分析(1) 匀晶相图和固溶体凝固(2) 共晶相图及其合金凝固(3) 包晶相图及其合金凝固(4) 溶混间隙相图与调幅分解(5) 复杂二元相图的分析方法(6) 根据相图推测合金的性能4.二元合金的凝固理论(1) 固溶体的凝固理论(2) 共晶凝固理论(3) 合金铸锭(件)的组织与缺陷八、三元相图1.三元相图的基础(1) 三元相图成分表示方法(2) 三元相图的空间模型(3) 三元相图的截面图和投影图(4) 三元相图中的杠杆定律及重心定律2.固态互不溶解的三元共晶相图3.固态有限互溶的三元共晶相图4.两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图5.包共晶型三元系相图6.形成稳定化合物的三元系相图7.三元相图应用九、材料的亚稳态1.纳米晶材料2.准晶态3.非晶态材料4.固态相变形成的亚稳相（1）固态相变概述（2）固溶体脱溶分解产物（3）马氏体相变（4）贝氏体相变十、材料的功能特性1.功能材料的物理基础2.电性能3.热性能4.磁性能5.光学性能
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