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＜材料科学基础考研大纲

一、试题范围

1.材料结构、蔓延、界面与固态相变（35-45%）

1.1材料的结构（10-15%）

目的与要求：控制常见金属的晶体结构、离子化合物结构，了解高分子材料

的结构

1)常见的晶体结构

晶体化学基本原理、典型金属的晶体结构、无机化合物晶体结构

重点：晶体紧密堆积原理，常见的金属和离子化合物结构类型

2）固溶体和金属间化合物的晶体结构、置换固溶体及影响因素、间隙固溶

体、有序固溶体

重点：固溶体的类型及特点

3）高分子材料结构，硅酸盐晶体结构

高分子链结构、聚拢态结构、硅酸盐晶体结构：岛状结构、组群状结构、链

状结构、层状结构和架状结构

重点：硅酸盐的晶体结构类型及特点

4）非晶态固体结构及准晶体

玻璃的概念、通性、结构、硅酸盐玻璃和金属玻璃、准晶体的结构模型、

制备、性能与应用

重点：晶体结构

1.2晶态固体中的蔓延（5-10%）

目的与要求：控制蔓延的宏观逻辑，微观机制，热力学驱动力和反应蔓延

1）蔓延的宏观逻辑

菲克第一定律与稳态蔓延、菲克第二定律与非稳态蔓延

重点：菲克第一、二定律的定义及应用

2）蔓延的微观机制

蔓延机制、固态原子的无规行走及相关效应、原子跳跃与蔓延系数的微观

表达式

重点：蔓延的微观机制及与宏观机制的联系

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3）蔓延系数

蔓延系数与蔓延激活能、蔓延系数的测定及影响蔓延系数的因素、本征蔓

延系数与互蔓延系数

重点：蔓延系数的推导及影响因素，柯肯达尔效应

4）蔓延的热力学分析

推进蔓延原子定向迁移的“力”、菲克定律的普遍形式、上坡蔓延

重点：蔓延热力学分析和上坡蔓延

5）反应蔓延与离子晶体中的蔓延

反应蔓延概念、离子晶体的缺陷、离子晶体中蔓延系数的决定、离子电导率

与蔓延系数的关系

重点：蔓延逻辑，蔓延机制，蔓延热力学

1.3晶态固体材料中的界面（5-10%）

目的与要求：控制表面、界面的定义、分类、性质，了解相界面的定义、分

类和特点

1）晶体表面

表面结构与性质、表面能与晶体的平衡形状

重点：表面的定义和结构特点

2）晶界结构与晶界的能量

界面的5个自由度、小角度、大角度晶界

重点：小角度晶界的分类，结构特点，晶界的能量

3）晶界的偏析与迁移

晶界的平衡偏析及影响因素、晶界迁移速度、晶界迁移驱动力、影响晶界迁

移率的主要因素、

重点：晶界迁移的驱动力及影响因素

4）相界面

共格界面、半共格、非共格界面、界面能与显微组织形貌

重点：相界结构

1.4固态相变（10-15%）

目的与要求：控制固态相变的普通逻辑以及脱溶沉淀、调幅分解、共析改变

和马氏体相变等几种典型相变的特点

1）固态相变总论

固态相变的特点及分类、固态相变的形核与长大、固态相变动力学

重点：固态相变的分类，特点及形核、长大

2）成分保持不变的相变

多型性改变、块体改变、有序－无序改变

重点：有序参量，有序改变特点

3）过饱和固溶体的分解

脱溶沉淀过程、方式、脱溶沉淀热力学、等温沉淀的动力学、调幅分解、

沉淀相粗化、沉淀强化机制

重点：脱溶沉淀的过程，沉淀相的结构及对性能的影响

4）共析改变

共析改变的热力学、珠光体的形成过程、共析改变动力学、先共析与伪共

析改变、珠光体的组织热点及力学性能

重点：共析改变的形核、长大和改变的热力学

5）马氏体改变、贝氏体改变与过冷奥氏体改变动力学图

马氏体改变的基本特征、马氏体改变的晶体学、马氏体改变的动力学、热力

学、贝氏体改变特征、过冷奥氏体改变动力学图

重点：马氏体改变的特点和热力学

2.相图与材料的凝结（20-25%）

2.1相平衡与相图（15%）

目的与要求：控制相图的基本逻辑，铁碳相图的基本知识和相图热力学

1）相与相平衡

组元、相、相平衡、自由度与相律

重点及难点：相图的基本概