875材料科学基础-2017年硕士研究生入学考试大纲.PDFVIP

2017 年硕士研究生入学考试大纲 考试科目名称：材料科学基础 考试科目代码：875 一、 考试要求 材料科学基础考试大纲适用于北京工业大学材料科学与工程学院（0805 ）材 料科学与工程和 （085204 ）材料工程（专业学位）；激光工程研究院 （0803 ）光 学工程与（085202 ）光学工程（专业学位）；以及固体微结构与性能研究所（0805 ） 材料科学与工程学科的硕士研究生入学考试。此课程是材料科学与工程学科的重 要基础理论课，是理解并学习各种材料其结构、加工工艺与性能之间联系的基础。 材料科学基础的考试内容主要包括各类材料共性基础知识部分（原子结构与结合 键、晶体结构、晶体缺陷、相图与相平衡、材料的凝固）、金属材料基础知识部 分 （金属晶体中位错、表面与界面、塑性变形与再结晶、金属晶体中扩散、固态 相变、金属材料强韧化）和无机材料基础知识部分 （无机材料化学键结构与晶体 结构、无机材料的缺陷、无机材料的相图与相变过程、无机材料的基本制造加工 原理、无机材料的机械性能、无机材料的光学和电学性能），要求考生对其中的 基本概念和基础理论有深入的理解，系统掌握各类基本概念、理论及其计算和分 析的方法，具有综合运用所学知识分析和解决材料科学与工程实际问题的能力。 二、 考试内容 考试内容分为材料共性知识、金属材料基础知识和无机材料基础知识三大部 分，总分150 分。其中，材料共性知识部分所有学生均需作答，共105 分；金属 材料基础知识部分和无机材料基础知识部分考生需根据自己的专业背景二选一 作答，不能混做，共45 分。题型一般包括名词解释、填空、判断正误、问答、 计算、分析题等。 （一）材料共性知识部分 1. 原子结构与结合键 (1) 熟练掌握电离能、电子亲和能、电负性、金属间化合物、电子化合物等 概念，熟练掌握原子核外电子排布，理解光的波粒二象性、测不准原理、泡利不 相容原理、洪特规则、能量最低原理、电子能带结构理论； (2) 熟练掌握各种结合键的概念、特点、代表材料，通过结合键及原子间作 用力和键能分析材料的物理化学性质。 2. 晶体结构 (1) 掌握空间点阵、晶胞、空间群等晶体学基本概念，三大晶族与七大晶系 分类，理解晶体的宏观对称性； (2) 熟练掌握简单立方、体心立方、面心立方、密排六方等结构的堆积方式、 配位数、致密度、晶胞原子数、点阵常数与原子半径之间的关系，熟练掌握各种 结构中晶向指数和晶面指数的表征，晶向族、晶面族的确定，晶面间距的计算， 晶带定律的应用。 3. 晶体缺陷 (1) 熟练掌握晶体缺陷的分类，点缺陷的平衡浓度计算，固溶体的分类、概 念、特点、形成条件及影响因素，缺陷反应方程计算； (2) 熟练掌握各类位错的定义及相关的基本概念，如滑移、滑移面、滑移方 向、滑移系、临界分切应力、全位错、不全位错、位错密度等；掌握刃位错、螺 位错的特点及其柏氏矢量的概念、确定与表征方法，掌握发生位错反应的条件及 其产物； (3) 熟悉各类面缺陷及体缺陷的定义及其对材料性能的影响。 4. 相图与相平衡 (1) 熟练掌握组元、组织、相、相平衡等重要概念的区别，理解相平衡时系 统的特点，相律的计算，能够根据冷却曲线建立相图； (2) 熟练掌握各类二元基本相图的分析，熟练掌握匀晶、包晶、共晶、亚共 晶、过共晶、共析、亚共析、过共析转变的概念、表达式、平衡结晶过程及组织 特点，熟练利用杠杆定律计算相组成物和组织组成物； (3) 熟练掌握作为二元相图的典型代表—铁碳相图的分析，包括但不限于各 特性点和特性线的温度与碳浓度、相区名称、不同转变过程的组织特点等； (4) 熟悉三元系相图的表示方法、直线法则、杠杆定律、重心法则。 5. 材料的凝固 (1) 熟练掌握晶体材料结晶与长大过程中相关的重要概念，如过冷度、均匀 形核、非均匀形核、正（负）温度梯度、成分过冷、相变潜热、伪共晶等； (2) 熟练掌握纯金属的结晶过程，形核的热力学条件与结构条件，熟悉晶体 长大机制，温度梯度对晶体生长形态的影响； (3) 熟练掌握固溶体结晶的成分起伏、结构起伏和相起伏的概念，掌握显微 偏析、宏观偏析等非平衡结晶过程对材料性能的影响，深入理解成分过冷的形成 过程及不同温度梯度对晶体形貌的影响； (4) 掌握铸锭组织的特点、形成