2022年江西科技師范大學材料科學基礎(初試)碩士研究生考研大綱及參考書目 正文

初試科目代碼及名稱：923  材料科學基礎
參考書目及考試大綱：
本《材料科學基礎》考試大綱適用于江西科技師范大學材料物理與化學、材料學、材料加工工程、材料化學等專業的碩士研究生入學考試。
一、試題范圍
1. 材料結構、擴散、界面與固態相變（35-45%）
1.1 材料的結構（10-15%）
目的與要求：掌握常見金屬的晶體結構、離子化合物結構，了解高分子材料的結構
1) 常見的晶體結構
晶體化學基本原理、典型金屬的晶體結構、無機化合物晶體結構
重點：晶體緊密堆積原理，常見的金屬和離子化合物結構類型
2）固溶體和金屬間化合物的晶體結構、置換固溶體及影響因素、間隙固溶體、有序固溶體
重點：固溶體的類型及特點、固溶體的影響因素
3）高分子材料結構，硅酸鹽晶體結構
高分子鏈結構、聚集態結構、硅酸鹽晶體結構：島狀結構、組群狀結構、鏈狀結構、層狀結構和架狀結構
重點：硅酸鹽的晶體結構類型及特點
4）非晶態固體結構及準晶體
玻璃的概念、通性、結構、硅酸鹽玻璃和金屬玻璃、準晶體的結構模型、制備、性能與應用
重點：非晶體的結構特點
1.2 晶態固體中的擴散（5-10%）
目的與要求：掌握擴散的宏觀規律，微觀機制，熱力學驅動力和反應擴散
1）擴散的宏觀規律
菲克第一定律與穩態擴散、菲克第二定律與非穩態擴散
重點：菲克第一、二定律的定義及應用
2）擴散的微觀機制
擴散機制、固態原子的無規行走及相關效應、原子跳動與擴散系數的微觀表達式
重點：擴散的微觀機制及與宏觀機制的聯系
3）擴散系數
擴散系數與擴散激活能、擴散系數的測定及影響擴散系數的因素、本征擴散系數與互擴散系數
重點：擴散系數的推導及影響因素，柯肯達爾效應
4）擴散的熱力學分析
推動擴散原子定向遷移的“力”、 菲克定律的普遍形式、上坡擴散
重點：擴散熱力學分析和上坡擴散
5）反應擴散與離子晶體中的擴散
反應擴散概念、離子晶體的缺陷、離子晶體中擴散系數的確定、離子電導率與擴散系數的關系
重點：擴散規律，擴散機制，擴散熱力學
1.3晶態固體材料中的界面（5-10%）
目的與要求：掌握表面、界面的定義、分類、性質，了解相界面的定義、分類和特點
1）晶體表面
表面結構與性質、表面能與晶體的平衡外形
重點：表面的定義和結構特點
2）晶界結構與晶界的能量界面的5個自由度、小角度、大角度晶界
重點：小角度晶界的分類，結構特點，晶界的能量
3）晶界的偏析與遷移
晶界的平衡偏析及影響因素、晶界遷移速度、晶界遷移驅動力、影響晶界遷移率的主要因素、
重點：晶界遷移的驅動力及影響因素
4）相界面
共格界面、半共格、非共格界面、界面能與顯微組織形貌
重點：相界結構
1.4 固態相變（10-15%）
目的與要求：掌握固態相變的一般規律以及脫溶沉淀、調幅分解、共析轉變和馬氏體相變等幾種典型相變的特點
1）固態相變總論
固態相變的特點及分類、固態相變的形核與長大、固態相變動力學
重點：固態相變的分類，特點及形核、長大
2）成分保持不變的相變
多型性轉變、塊體轉變、有序－無序轉變
重點：有序參量，有序轉變特點
3）過飽和固溶體的分解
脫溶沉淀過程、方式、脫溶沉淀熱力學、等溫沉淀的動力學、調幅分解、沉淀相粗化、沉淀強化機制
重點：脫溶沉淀的過程，沉淀相的結構及對性能的影響
4）共析轉變
共析轉變的熱力學、珠光體的形成過程、共析轉變動力學、先共析與偽共析轉變、珠光體的組織熱點及力學性能
重點：共析轉變的形核、長大和轉變的熱力學
5）馬氏體轉變、貝氏體轉變與過冷奧氏體轉變動力學圖
馬氏體轉變的基本特征、馬氏體轉變的晶體學、馬氏體轉變的動力學、熱力學、貝氏體轉變特征、過冷奧氏體轉變動力學圖
重點：馬氏體轉變的特點和熱力學
2. 相圖與材料的凝固（20-25%）
2.1 相平衡與相圖（15%）
目的與要求：掌握相圖的基本規律，鐵碳相圖的基本知識和相圖熱力學
1）相與相平衡
組元、相、相平衡、自由度與相律
重點及難點：相圖的基本概念，相律
2）單元系相圖
單元系相圖的表示和實驗測定方法、相圖分析、有晶型變化的單元系相圖
重點：單元系相圖的標示及有晶型變化相圖的特點
3）二元系相圖
杠桿定律、二元系相圖的類型和幾何規律、二元系相圖的分析
重點：杠桿定律和二元相圖的幾何規律
4）鐵碳相圖
鐵碳合金的組元及基本相、 Fe－Fe3C相圖分析、鐵碳合金及平衡結晶分析、碳對鐵碳合金的組織與性能的影響、鐵－石墨相圖
重點：鐵碳相圖的分析和組織組成物特點
5）相圖的熱力學解釋
單元系相圖熱力學、二元系相圖熱力學、由自由能－成分曲線合成相圖
重點：相平衡的判據，自由能-成分曲線的特點
6）三元系相圖
三元系相圖的表示方法、三元系平衡相的定量法則、三元勻晶、共晶相圖
重點：三元系平衡相的定量法則、三元勻晶相圖
2.2 材料的凝固（5-10%）
目的與要求：掌握純金屬、固溶體合金、共晶合金結晶的原理，特點，了解常見凝固技術及機制
1）純金屬的結晶
結晶的過冷現象及熱力學條件、液態金屬結構、金屬的結晶過程、形核與長大
重點：過冷的定義和晶體的形核、長大
2）固溶體合金的結晶
非平衡態的結晶、固溶體合金結晶過程時溶質的重新分布、合金凝固過程中的成分過冷、界面穩定性與晶體生長形態
重點：非平衡凝固，成分過冷
3）共晶合金結晶
共晶轉變機制、共晶組織形貌、亞共晶與過共晶合金中初生相形態、共晶系合金的非平衡結晶、鑄錠組織的形成與控制
重點：共晶合金的形核、長大，非平衡結晶
4）凝固技術
定向凝固、單晶制取及區域提純
重點：結晶熱力學，共晶合金結晶，凝固技術
3.缺陷、材料形變與強韌化（35-45%）
3.1晶體結構缺陷（15-20%）
目的與要求：掌握點缺陷、線缺陷的定義、分類、特點以及實際晶體中的位錯
1）點缺陷
點缺陷的形成、點缺陷的平衡濃度、運動與作用、過飽和點缺陷
重點：點缺陷的類型，缺點濃度方程的推導及點缺陷濃度的計算
2）位錯的結構
位錯的類型、柏氏矢量、晶體中位錯的組態和位錯密度
重點：柏氏矢量的定義，位錯的分類及各自特點
3）位錯的應力場和運動
位錯的應力場、彈性應變能與線張力、位錯的運動
重點：位錯的受力和滑移、攀移
4）位錯與晶體結構缺陷的交互作用，位錯的增殖、塞積與交割
位錯間的交互作用，與點缺陷的交互作用、位錯的增殖、塞積與交割
重點：位錯間的交互作用，位錯的增殖機制
5）實際晶體中的位錯
全位錯和不全位錯、位錯反應、擴展位錯、其他晶體中的位錯
重點：面心立方晶體中的位錯
3.2 材料的變形與再結晶（15-20%）
目的與要求：掌握單晶、多晶塑性變形的機制、特點，掌握塑性變形對材料組織結構和性能的影響，掌握回復、再結晶對塑性變形材料組織結構和性能的影響
1）材料的彈性變形
基本概念、廣義虎克定律及彈性系數、彈性的不完整性
重點：材料的彈性變形和彈性的不完整性
2）單晶體的塑性變形
滑移系及臨界分切應力、滑移的位錯機制、滑移過程中的晶面轉動現象、孿生、扭轉
重點：滑移和孿生特點及區別，臨界分切應力定律
3）多晶體的塑性變形
多晶體變形時晶界的作用、多晶體塑性變形特點、晶界對強度的影響
重點：多晶體塑性變形的特點，晶界對變形的影響
4）塑性變形對材料組織和性能的影響
冷變形金屬的組織與結構變化、冷變形金屬的加工硬化、形變織構、高分子材料的塑性變形結構變化
重點：冷變形的組織結構特點，加工硬化的定義及特點
5）晶體的斷裂
晶體斷裂機理、冷變形金屬的內應力和儲存能
重點：斷裂機理
6）冷變形金屬的回復
回復過程特征，機制、回復動力學
重點：回復的定義和機制，回復對材料的亞結構、性能影響
7）冷變形金屬的再結晶
再結晶的形核與長大、再結晶動力學、再結晶溫度及晶粒大小、晶粒長大、晶體的高溫變形
重點：再結晶的形核、長大，再結晶溫度的影響因素、高溫晶體的塑性變形，動態回復，動態再結晶
3.3 材料的強韌化（5%）
目的與要求：總結歸納材料的強韌化措施及其機理
1）材料強化的基本原理
2）材料韌化的基本原理及常用方法
重點：強化方法及強化機理
二、考試題型和出題原則說明
1. 題型
考題共分名詞解釋、理論分析題和工程應用基礎題三個板塊，原則上名詞解釋分值不超過總分值的15%，其余部分由出題教師自由調配。
2. 出題原則
考研專業基礎課的試題以中等偏上的題為主，類型以基礎性、綜合類試題為主，盡量避免對于廣大考生來說過于專業和抽象難懂的內容，考研試題的內容要求涵蓋提綱所有要求考核的內容，提綱中所列重點必須考，題量適中，保證考生基本能答完試題并有時間檢查。
三、主要參考教材（參考書目）
1、《材料科學基礎》（第三版），胡賡祥蔡珣戎詠華編著，上海交通大學出版社。
2、《材料科學基礎輔導與學習》（第三版），蔡珣戎詠華編著，上海交通大學出版社。
3、《熱處理原理與工藝》，石湘琴編著，機械工業出版社

江西科技師范大學

本文來源：http://www.btfokj.cn/jxkjsfdx/cksm_513662.html