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鄭州輕工業(yè)大學(xué)

2019年碩士研究生入學(xué)考試初試科目考試大綱

材料科學(xué)基礎(chǔ)(科目代碼：838)

本考試大綱適用于報(bào)考鄭州輕工業(yè)大學(xué)物理與電子工程學(xué)院材料科學(xué)與工程、材料工程專業(yè)碩士研究生的入學(xué)考試。

一、考試內(nèi)容及基本要求

1. 原子結(jié)構(gòu)與與結(jié)合鍵

(1) 原子結(jié)構(gòu)

(2) 原子之間的鍵合

要求學(xué)生掌握電離能、電子親和能、電負(fù)性、金屬間化合物、電子化合物等概念，熟練掌握原子核外電子排布，理解光的波粒二象性、測(cè)不準(zhǔn)原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理、電子能帶結(jié)構(gòu)理論;掌握各種結(jié)合鍵的概念、特點(diǎn)、代表材料，通過結(jié)合鍵及原子間作用力和鍵能分析材料的物理化學(xué)性質(zhì)。

2.固體結(jié)構(gòu)

(1) 晶體學(xué)基礎(chǔ)

(2) 金屬的晶體機(jī)構(gòu)

(3) 合金相結(jié)構(gòu)

(4) 離子晶體結(jié)構(gòu)

(5) 共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)

要求學(xué)生理解晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的差異;掌握晶面指數(shù)與晶向指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法和畫法;掌握立方晶晶系晶面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他們之間的差異。

3.晶體缺陷

(1) 點(diǎn)缺陷

(2) 位錯(cuò)

(3) 表面及界面

要求學(xué)生掌握缺陷的類型，掌握點(diǎn)缺陷對(duì)晶體性能的影響及其應(yīng)用，點(diǎn)缺陷反應(yīng)方程式;理解位位錯(cuò)的幾何結(jié)構(gòu);掌握柏氏矢量的求法;掌握利用位錯(cuò)的應(yīng)變能進(jìn)行位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析方法;掌握位錯(cuò)與溶質(zhì)原子的交互作用;掌握位錯(cuò)的反應(yīng)判斷。

4. 固體中的擴(kuò)散

(1) 表象理論

(2) 擴(kuò)散的熱力學(xué)分析

(3) 擴(kuò)散的原子理論

(4) 擴(kuò)散激活能

(5) 無規(guī)則行走與擴(kuò)散距離

(6) 影響擴(kuò)散的因素

(7) 反應(yīng)擴(kuò)散

要求學(xué)生理解固體中的擴(kuò)散現(xiàn)象與原子運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;掌握擴(kuò)散第一、第二定律適用的場(chǎng)合及其對(duì)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(duì)象，了解可肯達(dá)爾效應(yīng)的意義。

5. 材料中的形變與再結(jié)晶

(1) 彈性和黏彈性

(2) 晶體的塑性變形

(3) 回復(fù)和再結(jié)晶

(4) 熱變形與動(dòng)態(tài)回復(fù)、再結(jié)晶

要求學(xué)生掌握金屬的應(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)用與計(jì)算;掌握金屬塑性變形、滑移、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)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)過冷變形后組織和力學(xué)性能的變化。

6. 單組元相圖及純晶體的凝固

(1)單元系相變的熱力學(xué)及相平衡

(2)純晶體的凝固

(3)氣-固相變與薄膜生長(zhǎng)

要求學(xué)生掌握凝固的基本過程和基本條件;理解均勻形核的的熱力學(xué)分析;掌握臨界晶核半徑概念、臨界形核功概念;掌握固溶體在不平衡凝固過程中的因素分析，及其對(duì)凝固后固體形貌和晶粒大小的影響;掌握固溶體在不平衡凝固過程中溶質(zhì)原子在液相和固相中的定量和定向的描述;了解成分過冷的概念及其對(duì)晶粒形貌的影響。

7. 相圖

(1)相圖的表示和測(cè)定方法

(2)相圖熱力學(xué)的基本要點(diǎn)

(3)二元相圖分析

(3)二元合金的凝固理論

(4)三元相圖的基本概念及典型的三元相圖分析

要求學(xué)生掌握吉布斯相律及其應(yīng)用;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(duì)量的計(jì)算;掌握碳-鐵合金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;掌握簡(jiǎn)單三元相圖的平衡分析、冷卻曲線分析、截面圖分析及相平衡計(jì)算。 

二、試卷題型結(jié)構(gòu)

主要題型：名詞解釋題(30分)，選擇題(30分)簡(jiǎn)答題(40分)，計(jì)算及論述題(50分)

三、試卷分值及考試時(shí)間

考試時(shí)間 180 分鐘，滿分150分。