隨着2017考研的到來,考生們期待已久的考研大綱也開始出臺了。下面是小編爲大家整理收集的關於2017年中南大學粉末冶金研究院《材料科學基礎》考研大綱的相關內容,歡迎大家的閱讀。
I.考試性質
《材料科學基礎》是材料科學與工程及相關學科專業碩士研究生的入學專業基礎考試課程。材料科學是研究材料內在結構、性能和製備工藝之間相互作用關係的科學學科。《材料科學基礎》考試成績是評價考生是否具備從事材料科學與工程研究能力的基本標準。
II.考查目標
材料科學與工程學科主要探討材料組成-製備工藝-組織結構(電子、原子和微觀結構等)-性能-外界環境之間的相互作用關係。其中,材料結構在很大程度上決定了材料的性能。本課程考試透過重點考察學生對材料科學的基本概念和定律的理解基礎上,旨在評估考生運用材料科學的基本原理和方法解決實際材料工程問題的能力。
III.考試形式和試卷結構
1、試卷滿分及考試時間
本試卷滿分爲150分,考試時間180分鐘。
2、答題方式
答題方式爲閉卷,筆試。
3、試卷內容結構
本試卷分爲3個模組,分別爲金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料與工程專業特色模組,每個模組均爲150分。考生可根據自身的優勢選擇3個專業特色模組中的任何1個模組答題即可。
IV.試卷題型結構及比例
包括名詞解釋、簡答題、計算和綜合分析論述等不同形式的題目。
名稱解釋約20%
簡答題約40%
計算和綜合分析論述題等約40%
V.考查內容
(1)金屬材料模組考點:
一、晶體結構
金屬材料中的原子鍵合方式、特點及其對材料性能的影響;
晶體學基礎:空間點陣與晶體結構的基本概念、晶向指數與晶面指數;常見典型金屬的晶體結構及其特徵、晶體材料的多晶型性;
合金相結構:固溶體、金屬間化合物的概念及分類、影響固溶體溶解度的因素、合金相與材料性能的關係。
二、晶體缺陷
晶體缺陷的概念及分類;
點缺陷:點缺陷的類型、平衡濃度、產生及其運動、點缺陷與材料行爲;
位錯:位錯的基本類型和特徵、柏氏矢量、位錯的運動、位錯的應力場及其與其他缺陷的相互作用、位錯的增值、位錯反應、實際晶體中的位錯、位錯理論的應用;
表面與介面:表面與表面吸附、晶界與相界的概念和分類、介面特性、晶體缺陷在材料組織控制(如擴散、相變)和性能控制(如材料強化)中的作用。
三、凝固
金屬結晶與凝固的概念、金屬結晶的基本規律、金屬結晶的熱力學條件、均勻形核、非均勻形核、晶核的長大、凝固理論的應用。
四、相圖
相圖的表示及相圖的熱力學基礎;
二元合金相圖:勻晶、共晶、包晶相圖中合金的平衡、非平衡結晶過程及其組織、槓桿定律及應用、二元合金相圖分析方法、相圖與性能的關係;
鐵碳合金相圖:鐵碳合金相圖的分析和使用、分析合金結晶過程及其組織;
三元相圖:三元合金的成分表示法、共線法則與槓桿定律、重心定律;三元相圖中的等溫截面(水平截面)、變溫截面(垂直截面)、平衡轉變的類型、根據截面圖或投影圖分析合金的平衡結晶過程。
五、材料中的擴散
擴散的概念、本質、分類;
擴散第一定律和菲克第二定律的含義和適用條件及應用;擴散的微觀機制、擴散的熱力學、擴散係數、反應擴散、影響擴散的因素、擴散理論的應用。
六、材料的塑性變形
塑性變形的主要方式;滑移、孿生的概念及特點;滑移系、滑移的臨界分切應力和滑移時晶體的轉動、多滑移與交滑移;高溫塑性變形方式及特點;晶界對多晶體金屬的塑性變形的影響;固溶體合金和多相合金的塑性變形特點、塑性變形對材料組織和性能的影響、金屬材料強化機制。
七、回覆與再結晶
冷變形金屬在加熱過程中的顯微組織變化和性能變化;回覆和再結晶的基本概念和機制;再結晶動力學、再結晶溫度、影響再結晶的因素、再結晶晶粒大小的控制;晶粒的長大與二次再結晶;回覆和再結晶的應用。
動態回覆與動態再結晶、金屬的熱加工。
八、固態相變及材料的強韌化
固態相變的特點及分類、相變熱力學、相變動力學;過飽和固溶體的分解轉變、過飽和固溶體的時效、調幅分解;鋼的加熱轉變、鋼在冷卻時的轉變;材料的強韌化方法。
(2)無機非金屬材料模組考點:
VI.考查內容
一、材料科學基礎理論
1.材料科學基礎概述:掌握晶體價鍵類型、空間點陣及常見材料的晶體特徵。掌握點缺陷的表示方法、點缺陷反應方程及其化學平衡,各類結構的代表性陶瓷及其特性與晶體結構的關係,固溶體的類型及其形成條件。
二、材料結構與現代測試技術
掌握X射線和電子顯微分析方法的原理及在材料結構表徵中的應用,考生對倒易點陣的概念和布拉格方程應該有清晰的理解。
三、無機非金屬材料性能、測試與微觀解析
材料各種性能(包括力學、電學、熱學、光學和磁學等)形成原理及其基本測試方法。
掌握晶格振動與熱學性能、晶格振動與熱膨脹、聲子激發與熱傳導、吸熱與熱反射原理等;載流子運動與材料的電磁性能,包括離子導電、電子導電、介電性、磁性、法拉第效應等;質點間結合強度與材料的力學行爲,包括彈性變形機理、彈性變形機理、材料斷裂原理與特徵;
四、非晶態結構與表徵
瞭解硅酸鹽等無機熔體的結構和性質、玻璃的結構和玻璃的通性、玻璃的形成及其條件。
五、表面與介面結構性質
表面與表面吸附、晶界與相界特徵、晶體缺陷在材料組織控制(如擴散、相變)和性能控制(如材料強化)中的作用。多晶體的晶界構型、復相陶瓷的晶界特性;陶瓷粒子在水介質中的動電性質及其影響因素、陶瓷漿料的流變特性和穩定性等。
六、相平衡與相變
相圖基本知識、相圖的熱力學基礎;掌握二元、三元相圖的成分表示法、共線法則與槓桿定律、重心定律;三元相圖中的等溫截面(水平截面)、變溫截面(垂直截面)、平衡轉變的類型、根據截面圖或投影圖分析合金的平衡結晶過程。掌握典型無機陶瓷相圖閱讀方法,相圖在陶瓷、玻璃、復相材料研究中的作用;瞭解相變熱力學與動力學;掌握相變增韌的原理。
七、擴散與固相反應
掌握擴散動力學方程,瞭解擴散過程的推動力和微觀機制、影響固體材料中擴散的主要因素;瞭解固相反應動力學、影響固相反應的因素。
八、燒結理論與工藝
掌握燒結的概念、驅動力和典型的燒結類型;固態燒結、液相燒結的主要傳質方式、驅動力、特點及其影響因素;陶瓷燒結過程中的晶粒生長及其與燒結的關係,影響陶瓷燒結的主要因素、促進燒結的方法(包括陶瓷原料、成形工藝等)。
(3)高分子材料與工程模組考點:
一、聚合物合成機理
瞭解逐步聚合的概念、縮聚反應的類型、線形縮聚反應機理及動力學、線形縮聚物的聚合度、影響聚合度的因素及聚合度的控制方法;
掌握自由基聚合的機理及特徵、引發劑的類型、自由基聚合反應動力學、鏈轉移反應和聚合度、影響聚合度分佈的因素;瞭解共聚物的類型、二元共聚物的組成方程、競聚率、Q-e方程。
瞭解離子聚合的概念及分類、陰/陽離子聚合的單體、引發劑及引發過程、陰/陽離子聚合機理及動力學、活性聚合及活性聚合物的應用、離子共聚;明確自由基聚合和離子聚合的異同。
瞭解配位聚合和開環聚合的概念、配位聚合的引發劑類型、開環聚合典型實例。
二、聚合實施方法
瞭解逐步聚合的實施方法和重要的線形縮聚物的工業合成方法、體型縮聚特點和凝膠化作用。
瞭解鏈式聚合反應實施的方法、體系組成、聚合場所、工業應用實例;掌握乳液聚合機理及動力學。
三、聚合物的化學反應
掌握聚合物化學反應的分類、特徵和影響因素及應用;瞭解降解反應的定義、原理、老化及防老化措施。
四、高聚物的結構
瞭解高分子鏈的組成、構造與構型、高分子鏈的構象、鏈的柔順性;掌握影響高分子鏈的柔順性的主要因素。
瞭解高分子的各種聚集態結構及特徵;掌握聚合物的結晶過程、影響聚合物結晶能力和結晶速度的因素、結晶熱力學。
五、高聚物的分子運動
瞭解高聚物的分子熱運動、粘性流動的特點和表徵及影響因素;掌握玻璃化轉變現象及玻璃化轉變溫度的影響因素。
六、高聚物的力學性能
瞭解高聚物的屈服、拉伸行爲、影響高聚物強度的因素、高彈性特點、力學鬆馳現象。
七、高分子材料
瞭解高分子材料的命名、分類、特點,聚合物的平均分子量及分子量分佈,高分子材料的成型工藝。
瞭解通用典型高分子材料的種類、結構和性能特徵、功能高分子的種類和主要應用;瞭解聚合物共混物及其製備方法、聚合物共混物的相容性和增容;瞭解聚合物基複合材料的種類及主要特性、增強劑種類及作用特徵;瞭解聚合物基納米複合材料的種類及製備方法、聚合物基納米複合材料的主要特性。