華僑大學(xué)碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱

招生學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院 招生專業(yè)：材料與化工

科目名稱：材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)

一、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)試卷滿分值及考試時間

本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

(二)答題方式

答題方式為閉卷、筆試。試卷由試題和答題紙組成;答案必須寫在答題紙(由考點(diǎn)提供)相應(yīng)的位置上。

(三)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容主要包括材料科學(xué)的基本概念、基本規(guī)律、基礎(chǔ)理論(60%)、材料加工基礎(chǔ)理論(20%)及綜合分析與判斷(20%)。

(四)試卷題型

概念題，簡答題，論述與計(jì)算題，應(yīng)用題

二、考查目標(biāo)

材料科學(xué)與工程學(xué)科主要探討材料組成——制備工藝——結(jié)構(gòu)(原子和微觀結(jié)構(gòu)等)——性能——外界環(huán)境之間的相互作用關(guān)系。主要通過材料理化性質(zhì)的表征及其合成機(jī)理的研究，以掌握材料結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝和外界環(huán)境之間的相互作用規(guī)律。因此，考生必須掌握材料科學(xué)的基本概念和知識。本課程考試重點(diǎn)考察學(xué)生對材料科學(xué)的基本概念和規(guī)律的理解程度，旨在評估考生運(yùn)用材料科學(xué)及相關(guān)物理化學(xué)的基本原理和方法，分析并解決實(shí)際科學(xué)問題的能力。要求考生掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論問題;掌握金屬材料、無機(jī)非金屬材料、功能材料等材料類別的基礎(chǔ)知識。

三、考查范圍或考試內(nèi)容概要

(一)固體材料的結(jié)構(gòu)

理解晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的差異;掌握晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標(biāo)注方法和畫法;掌握立方晶系晶面與晶向平行或垂直的判斷;掌握立方晶系晶面族和晶向族的展開;掌握面心立方、體心立方、密排六方晶胞中原子數(shù)、配位數(shù)、緊密系數(shù)的計(jì)算方法;掌握面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其它們之間的差異。掌握影響相結(jié)構(gòu)的因素。了解不同固溶體的結(jié)構(gòu)差異。

重點(diǎn)：晶體中原子結(jié)構(gòu)的空間概念及其解析描述(晶面和晶向指數(shù))。一些重要類型固體材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與性能的關(guān)系。

(二)晶體中的缺陷

掌握缺陷的類型;掌握點(diǎn)缺陷存在的必然性;掌握點(diǎn)缺陷對晶體性能的影響及其應(yīng)用。理解位錯的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn);掌握柏氏矢量的求法;掌握位錯與溶質(zhì)原子的交互作用，掌握位錯與位錯的交互作用。掌握位錯的運(yùn)動形式。掌握位錯反應(yīng)的判斷;了解弗蘭克不全位錯和肖克萊不全位錯的形成。

重點(diǎn)：位錯的基本概念和基本性質(zhì)。

(三)固態(tài)擴(kuò)散

理解固體中的擴(kuò)散現(xiàn)象及其與原子運(yùn)動的關(guān)系，掌握擴(kuò)散第一定律和第二定律適用的場合及其對相應(yīng)的擴(kuò)散過程進(jìn)行分析的方法。掌握幾種重要的擴(kuò)散機(jī)制適用的對象，了解柯肯達(dá)爾效應(yīng)的意義。掌握溫度和晶體結(jié)構(gòu)對擴(kuò)散的影響。

重點(diǎn)：擴(kuò)散的基本知識及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用

(四)材料的變形和再結(jié)晶

①掌握金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線、屈服強(qiáng)度(屈服應(yīng)力)、抗拉強(qiáng)度(抗拉應(yīng)力)的概念和計(jì)算;掌握彈性變形的概念、虎克定律的應(yīng)用和計(jì)算;掌握金屬塑性變形、滑移、位錯運(yùn)動之間的關(guān)系;掌握滑移系、分切應(yīng)力、臨界分切應(yīng)力的概念和計(jì)算;掌握形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化的概念、分析、應(yīng)用;掌握金屬經(jīng)過冷變形后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。

重點(diǎn)：金屬塑性變形的基本原理、基本過程，及其對組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。

②回復(fù)與再結(jié)晶

掌握回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大的概念和應(yīng)用;掌握再結(jié)晶溫度的概念，及其影響因素;掌握冷變形金屬經(jīng)過加熱、保溫后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。

重點(diǎn)：回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大的基本概念，及其組織結(jié)構(gòu)和性能的變化規(guī)律。

(五)金屬的凝固

了解液體結(jié)構(gòu)的描述及其與固體結(jié)構(gòu)的差異;掌握凝固的基本過程和基本條件;了解均勻形核過程的熱力學(xué)分析，掌握臨界晶核半徑概念、臨界形核功概念;掌握影響凝固過程的因素的分析，及其對凝固后固體形貌和晶粒大小的影響;掌握固溶體在不平衡結(jié)晶過程中溶質(zhì)原子在液相和固相中的分布的定量和定性的描述;了解成分過冷的概念及其對晶粒形貌的影響。

重點(diǎn)：金屬凝固過程中形核和長大的基本規(guī)律。

(六)相圖

掌握相律的描述和計(jì)算，及其對相平衡的解釋;掌握二元合金中勻晶、共晶、包晶、共析、二次相析出等轉(zhuǎn)變的圖形、反應(yīng)式;掌握二元典型合金的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線;掌握二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織名稱、相對量的計(jì)算;掌握鐵-滲碳體相圖及其典型合金的平衡冷卻曲線分析、反應(yīng)式、平衡相計(jì)算、平衡組織計(jì)算、組織示意圖繪制;掌握簡單三元合金的相平衡分析、冷卻曲線分析、截面圖分析。

重點(diǎn)：基本相圖的分析和應(yīng)用。

四、參考教材或主要參考書(包括作者、書目、出版社、出版時間、版次)：

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》胡庚祥等 上海交通大學(xué)出版社 2000 (第二版);

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》石德珂著 機(jī)械工業(yè)出版社 2003;

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》徐恒鈞 北京工業(yè)大學(xué)出版社 2001 (第十版);

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》劉智恩 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2003 (第六版);