2023年重慶交通大學材料科學與工程專業考研材料科學基礎Ⅰ科目考試大綱

一、考試總體要求

《材料科學基礎I》是材料學科的專業基礎課，課程揭示材料的成分、制備方法與材料的組織、性能之間的關系以及其變化規律，是學習材料學科專業課的先行課程。

本科目闡述材料的組成與結構、制備與加工、性質、使用性能等材料科學與工程各要素之間的相互關系及其制約規律。學完本課程應達到以下基本要求：

1、掌握材料的結合方式、晶體學基礎、材料的晶體結構。

2、掌握點缺陷、線缺陷、面缺陷、固溶體、非化學計量化合物的模型和特點，了解其應用。

3、掌握相平衡、相圖的基本知識，掌握單元基礎相圖、二元基礎相圖和三元基礎相圖的分析方法，了解專業相圖。

4、了解材料中相變、擴散、固態反應及燒結的基本理論及分析方法。

二、考試主要知識點

(一)引言

1、材料的分類及特性

2、材料科學與工程學科特點、學科研究內容、研究方法及發展狀態

(二)晶體學基礎

1、概念：空間點陣，晶胞，晶格，晶系，晶格常數，晶向，晶面，晶向族，晶面族，晶面間距，配位數，堆垛密度(堆積系數)

2、晶面指數和晶向指數

3、堆垛方式及緊密堆積原理

4、常見晶體結構的幾何參數：FCC, BCC, HCP(堆積系數、密排面、間隙位置)

(三)固體材料的結構

1、材料結構的層次與性能關系;原子尺度的結構：原子結構、電離能和電負性、結合鍵及材料性能關系、晶體結合力和結合能、鍵能曲線與材料關系

2、單質晶體結構的基本特征及規律

3、無機化合物典型晶體結構及泡林規則

4、硅酸鹽結構特點及分類

5、固溶體的分類、基本特征、固溶度和Hume-Rothery規則、固溶體的性能與成分的關系

6、了解中間化合物的概念、結構與性質

(四)晶體缺陷

1、概念：點缺陷，線缺陷(位錯)，面缺陷，體缺陷及相關概念

2、點缺陷的形成和缺陷濃度、缺陷化學反應式書寫

3、線缺陷：理想晶體的強度、線缺陷概念、分類及幾何模型;伯格斯矢量、線缺陷的運動;位錯的應力場及與缺陷的交互作用、固溶強化、位錯反應位錯增殖、實際晶體的位錯

4、面缺陷： 表面，晶(粒邊)界，相界面，層錯

(五)相平衡與相圖

1、相圖與相平衡的基本概念、相律及杠桿定律、相圖獲得的方法

2、單元基本相圖分析、SiO2、ZrO2專業單元相圖分析

3、二元基本相圖相圖分析，Fe-C二元專業相圖分析

4、三元相圖的表示及基本相圖分析

(六)材料中相變

1、相變的基本概念和分類及特征

2、液固相變：均勻形核和非均勻形核、結晶速率

(七)固態反應及燒結

1、固態反應分類及特征、固態反應機理及反應動力學

2、燒結基本類型、燒結過程、燒結推動力及燒結機理

三、考試形式與試卷結構

(一)考試形式

考試形式為筆試，考試時間為3小時，滿分為150分。

(二)試卷結構

1. 選擇題(30分)

2. 填空題(20分)

3. 分析題(20分)

4. 簡答題(30分)

5. 綜合計算(50分)

說明：試卷結構的題目類型及分值分布僅供參考，不承諾與實際試題完全一致。

四、主要參考書目

1. 張聯盟主編，《材料科學基礎》，武漢理工大學出版社，第二版，2008

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2023年重慶交通大學材料科學與工程專業考研材料科學基礎Ⅰ科目考試大綱