2021青海大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)研究生考研考試大綱

發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 編輯：考研派小莉推薦訪問(wèn)：

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2021青海大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)研究生考研考試大綱正文

一、考核目的

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本

課程系統(tǒng)、全面地介紹了材料基礎(chǔ)理論知識(shí)，諸如原子的性

質(zhì)和結(jié)構(gòu)、材料的結(jié)合鍵、材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、

固體中原子的運(yùn)動(dòng)、材料中的擴(kuò)散，材料的塑性變形與強(qiáng)化、

材料的亞穩(wěn)態(tài)。課程考核目的是使學(xué)生理解原子的電子結(jié)構(gòu)

和元素周期表，掌握金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、分子鍵和氫

鍵幾種典型結(jié)合鍵的特點(diǎn)。掌握三大固體材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

性能特點(diǎn)，建立材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。掌握晶體學(xué)的

基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)是掌握晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的標(biāo)定方法，三

種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)及主要的金屬晶體結(jié)構(gòu)，掌握三種晶體結(jié)構(gòu)的致密度和配位數(shù)。掌握晶體缺陷的類型、各類缺陷

的結(jié)構(gòu)特征、性質(zhì)及其對(duì)材料性能的影響。重點(diǎn)掌握位錯(cuò)的

概念，柏氏矢量及其性質(zhì)，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與交割，位錯(cuò)反應(yīng)，

掌握位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)，了解位錯(cuò)的能量、晶體的界面與界面能，

吸附與潤(rùn)濕等概念與現(xiàn)象。掌握擴(kuò)散的概念、重點(diǎn)掌握擴(kuò)散

第一定律、擴(kuò)散第二定律及其應(yīng)用、擴(kuò)散機(jī)制。了解柯肯達(dá)

耳效應(yīng)，影響擴(kuò)散的因素。掌握固體材料變形的基本方式、

彈性變形的機(jī)制、塑性變形的機(jī)理、塑性變形對(duì)組織與性能

的影響、金屬及合金強(qiáng)化的位錯(cuò)解釋。掌握形變金屬及合金

在退火過(guò)程中的變化、即回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大過(guò)程及其

機(jī)制、金屬的熱變形。掌握耐熱材料的蠕變機(jī)制，了解合金

的超塑性應(yīng)用。掌握結(jié)晶的基本過(guò)程、結(jié)晶的熱力學(xué)條件、

形核及長(zhǎng)大規(guī)律、凝固理論的應(yīng)用。了解非均勻形核的規(guī)律，

進(jìn)而掌握細(xì)化晶粒，單晶和非晶合金材料的制備原理；掌握

相圖的基本知識(shí)、二元相圖的基本類型、分析；重點(diǎn)二元相

圖有 Fe-C 相圖、結(jié)晶過(guò)程分析和杠桿定律的運(yùn)用；掌握三

元相圖類型、定量法則、分析方法、等溫截面、變溫截面投

影圖。著重掌握材料在亞穩(wěn)態(tài)的組織結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，對(duì)馬

氏體相變和貝氏體相變等相變理論有深入理解，為掌握實(shí)際

材料熱處理工藝打下必要的基礎(chǔ)。通過(guò)掌握以上材料科學(xué)基

礎(chǔ)的基本知識(shí)，使學(xué)生能把握材料的共性，熟悉材料的個(gè)性，

培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

二、考核內(nèi)容與要點(diǎn)

緒論1.考核基本要求

要求對(duì)本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容有基本的認(rèn)識(shí)和了解，掌握材

料的定義、分類，材料的組織與性能關(guān)系。

2.考核內(nèi)容

材料的定義、分類，材料的組織與性能關(guān)系。

第一章原子結(jié)構(gòu)與鍵合

1.考核基本要求

掌握物質(zhì)是由原子組成，而組成材料的各元素原子結(jié)構(gòu)

和原子間的鍵合是決定材料性能的重要因素。物質(zhì)的組成；

原子結(jié)構(gòu)；原子間的鍵合；化學(xué)鍵、物理鍵和氫鍵；高分子

鏈。

2.考核內(nèi)容

原子結(jié)構(gòu)、原子間的鍵合（金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、

范德瓦耳斯力、氫鍵）、高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。

第二章固體結(jié)構(gòu)

1.考核基本要求

掌握各種重要類型的固體材料的結(jié)構(gòu)及其性能特點(diǎn)，掌握一

些基本的概念（合金相組織、晶體結(jié)構(gòu)），熟悉一些晶體結(jié)構(gòu)的

典型特點(diǎn)和決定結(jié)構(gòu)的主要因素，結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。

2.考核內(nèi)容

晶面與晶向用晶面指數(shù)與晶向指數(shù)的表達(dá)方法，三種常

見(jiàn)金屬的晶體結(jié)構(gòu)，相、組織、固溶體、中間相（金屬間化

合物）的概念，固溶體、中間相的分類、特點(diǎn)和用途，離子

晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則，典型的離子晶體結(jié)構(gòu)，共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第三章晶體缺陷

1.考核基本要求

掌握位錯(cuò)理論的相關(guān)概念。重點(diǎn)掌握位錯(cuò)的概念，

柏氏矢量及其性質(zhì)，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與交割，位錯(cuò)反應(yīng)，掌握位

錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)，位錯(cuò)增殖，典型晶體的位錯(cuò)。

2.考核內(nèi)容

晶體缺陷分類，點(diǎn)缺陷的形成、平衡濃度、運(yùn)動(dòng)，位錯(cuò)

的基本類型和特征，伯氏矢量，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)兩種最基本形式

（滑移、攀移），運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的交割，位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變能、

線張力、生成、增殖，實(shí)際晶體中的位錯(cuò)（位錯(cuò)的伯氏矢量、

堆垛層錯(cuò)、不全位錯(cuò)），位錯(cuò)反應(yīng)，湯普森四面體，表面及

界面。

第四章固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)

1.考核基本要求

金屬的凝固、熱處理、冷變形金屬再加熱過(guò)程、高溫蠕

變以及表面處理都有原子的擴(kuò)散，掌握擴(kuò)散的規(guī)律是重要

的。理解一些基本概念：擴(kuò)散定律、擴(kuò)散方程的解、擴(kuò)散原

子理論、影響擴(kuò)散因素。

2.考核內(nèi)容

擴(kuò)散定律、擴(kuò)散系數(shù)、純擴(kuò)散、化學(xué)擴(kuò)散、上坡擴(kuò)散、

下坡擴(kuò)散、原子擴(kuò)散、反應(yīng)（相變）擴(kuò)散、自擴(kuò)散、互（異）

擴(kuò)散、擴(kuò)散激活能，穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散，非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散，擴(kuò)散通量、柯

肯達(dá)爾效應(yīng)；固態(tài)金屬中原子擴(kuò)散的條件；擴(kuò)散定律的內(nèi)容、

適應(yīng)條件、解及應(yīng)用；擴(kuò)散系數(shù)及其影響因素，擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力；擴(kuò)散的分類；擴(kuò)散機(jī)制。

第五章材料的形變和再結(jié)晶

1.考核基本要求

塑性變形的本質(zhì)，單晶塑性變形的滑移、孿生、扭折形

式；多晶塑性變形形式；合金塑性變形（奧羅萬(wàn)強(qiáng)化機(jī)制）；

加工硬化；金屬變形后加熱會(huì)出現(xiàn)回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大

現(xiàn)象；蠕變機(jī)制；超塑性。冷、熱加工處理后對(duì)材料組織結(jié)

構(gòu)和性能的影響。

2.考核內(nèi)容

塑性變形的本質(zhì)。單晶塑性變形的滑移、孿生、扭折形

式；多晶塑性變形形式；合金塑性變形（奧羅萬(wàn)強(qiáng)化機(jī)制）；

加工硬化；金屬變形后加熱會(huì)出現(xiàn)回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大

現(xiàn)象；蠕變機(jī)制；超塑性。

單晶體塑性變形：塑性變形的實(shí)質(zhì)、方式-滑移、孿生，

滑移帶，滑移線，滑移系，多滑移，交滑移，軟（硬）位向，

臨界分切應(yīng)力等；多晶體塑性變形；合金的塑性變形（固溶

強(qiáng)化、屈服現(xiàn)象的物理本質(zhì)、應(yīng)變時(shí)效）；回復(fù)、再結(jié)晶、

晶粒長(zhǎng)大和二次再結(jié)晶的定義、區(qū)別；再結(jié)晶溫度及影響因

素；去應(yīng)力退火與再結(jié)晶退火工藝的制定與應(yīng)用；冷、熱加

工處理后對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。

第六章單組元相圖及純晶體的凝固

1.考核基本要求

單元系的凝固是研究相變的基礎(chǔ)，應(yīng)用熱力學(xué)理論探討

單元系的凝固機(jī)理，包括形核、生長(zhǎng)特征是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上了解鑄錠的微觀組織，對(duì)比高分子晶體與金屬晶

體的凝固特征異同點(diǎn)為掌握的內(nèi)容。

2.考核內(nèi)容

單元系相變的熱力學(xué)及相平衡、純晶體的凝固、形核、

晶體長(zhǎng)大、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及凝固組織。重點(diǎn)是結(jié)晶的基本過(guò)程、

熱力學(xué)條件、凝固理論的應(yīng)用、非均勻形核的規(guī)律。

第七章二元系相圖及合金的凝固

1.考核基本要求

掌握二元系材料的相圖及凝固原理是將來(lái)理解材料成

分-制備工藝-組織結(jié)構(gòu)-性能的關(guān)鍵。因此，重點(diǎn)在于鐵碳

相圖分析材料的平衡組織，以及非平衡凝固時(shí)材料內(nèi)部成分

和結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律。

2.考核內(nèi)容

鐵碳相圖、鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程分析；組織與相的區(qū)別；

杠桿定律的應(yīng)用。

第八章三元相圖

1.考核基本要求

要求學(xué)生在二元相圖的基礎(chǔ)上理解三元相圖，主要掌握

三元相圖的基本特點(diǎn)，并會(huì)分析簡(jiǎn)單三元相圖的投影圖和截

面圖。掌握三元相圖類型、定量法則、分析方法、等溫截面、

變溫截面、投影圖。

2.考核內(nèi)容

三元相圖基礎(chǔ)、固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖、固態(tài)有

限互溶的三元共晶相圖?？己酥攸c(diǎn)是三元相圖類型、定量法則、杠桿法則、等溫截面、變溫截面、投影圖，尤其是三元

共晶相圖的以上知識(shí)點(diǎn)。

第九章材料的亞穩(wěn)態(tài)

1.考核基本要求

本章內(nèi)容分兩個(gè)部分，其一為亞穩(wěn)態(tài)的材料，包括納米

材料、準(zhǔn)晶態(tài)和非晶等材料的主要特點(diǎn)，來(lái)開(kāi)闊學(xué)生的視野；

其二為經(jīng)固態(tài)相變獲得的亞穩(wěn)態(tài)材料，總結(jié)固態(tài)相變的一些

特征，理解馬氏體、貝氏體性能特點(diǎn)的組織本質(zhì)。

2.考核內(nèi)容

了解納米晶材料、準(zhǔn)晶態(tài)、非晶態(tài)材料、固態(tài)相變形成

的亞穩(wěn)相?？己酥攸c(diǎn)是材料亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)、性能與形成的概念

和相互之間的關(guān)系，對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變的類型、定

義、轉(zhuǎn)變特征等有深入理解。

三、考試題型

試卷題型有填空題、選擇題、判斷題、計(jì)算題、綜合分

析題和畫圖題等。

四、考試要求

研究生入學(xué)考試科目《材料科學(xué)基礎(chǔ)》為閉卷，筆試，

考試時(shí)間為 180 分鐘，本試卷滿分為 150 分。答案必須寫在

答題紙上，寫在試題紙上無(wú)效。

五、參考教材

[1] 胡賡祥，蔡珣，戎詠華. 材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].上海：

上海交通大學(xué)出版社，2010.5，第 3 版.

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