《材料科学基础》科目考试大纲

 

层次：硕士 科目代码：801

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、冶金物理化学、有色金属冶金、材料与化工（材料工程方向）、材料与化工（冶金工程方向）

考试主要内容：

 

1. 原子键合①原子结构；②离子键；③共价键；④金属键；⑤分子键；⑥高分子链。

 

2.固体结构①晶体学基础；②金属的晶体结构；③合金相结构；④离子晶体结构；

⑤共价晶体结构；⑥聚合物晶体结构。

 

3. 晶体缺陷①点缺陷；②线缺陷；③表面及界面。

 

4. 扩散迁移

①扩散定律；②扩散机制；③影响扩散的因素。

5. 变形与再结晶

①弹性与塑性变形；②单晶体的塑性变形；③多晶体的塑性变形；

④变形后的组织与性能；⑤合金的塑性变形；⑥回复和再结晶；⑦动态回复，动态再结晶和金属的热加工；⑧高聚物的塑性变形。

6. 相与相平衡

①相、组元，系统；②自由度，相律；③相图及其表示和测定方法；

④材料中的基本相及其特征；⑤相图热力学基础。

 

7. 单元相图及纯组元的凝固与结晶

①单元系相图与相平衡；②纯金属的凝固与结晶；

③铸锭结构及其影响因素；④高分子的结晶。

 

8. 二元相图及合金的凝固与结晶

①合金相结构、合金的结晶过程（包括平衡结晶与不平衡结晶）及合金相图的建立；②二元合金相图的基本类型及相图分析；③合金性能与相图的关系；④二元合金的凝固理论；⑤纯铁的同素异构转变与铁碳相图；⑥高分子合金的凝固与结晶。

9. 三元相图

①三元相图基础；②固态下不溶解的三元共晶相图。③固态互不溶解三元共晶相图的投影图、结晶过程、等温截面、变温截面。④三元相图分析、等温截面、变温截面。

建议参考书目：

 

[1] 《材料科学基础》，胡赓祥、蔡珣主编，上海：上海交通大学出版社，2010 年（第3 版）。

[2] 《材料科学基础》，石德珂主编，西安：西安交通大学出版社，2006 年（第2 版）。

[3] 《材料科学基础辅导与习题》，蔡珣、戎咏华编著，上海：上海交通大学出版社，2008 年（第3 版）

《金属学与热处理原理》科目考试大纲

 

层次：硕士 科目代码：821

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、冶金物理化学、有色金属冶金、材料与化工（材料工程方向）、材料与化工（冶金工程方向）

考试主要内容：

1. 金属的结构与结晶①. 晶胞、晶系、晶面指数与晶向指数； ②. 三种典型金属晶体的原子排列方式、晶胞原子数、配位数、致密度、密排晶向与密排晶面；③. 点缺陷、位错、界面的基本概念；④. 纯金属结晶规律、结晶条件、结晶过程中的形核、长大过程与晶粒尺寸控制、金属铸锭的组织与缺陷。

2. 二元合金的结构与相图①. 合金中的相及其结构：固溶体、化合物；②. 二元合金相图建立与杠杆定律，二元相图的分析和使用；③. 二元合金凝固过程分析、组织形貌及平衡相、平衡组织计算；非平衡凝固过程及其组织分析。

3. 铁碳合金①. 铁-渗碳体相图的特征温度点、碳含量、转变线、各区域的组织与组成相、冷却过程的分析与相组成和组织组成含量计算。②. 钢中的主要杂质的作用；含碳量对碳钢组织和性能的影响；常用碳钢。

4. 三元合金相图

三元合金相图的表示方法和三相平衡的定量法则，简单三元相图及其合金结晶过程分析，三元相图的等温截面和变温截面；

5.金属的塑性变形与再结晶

①. 金属塑性变形的方式：滑移、孪生；②. 晶体滑移的位错机制、滑移面、滑移方向、滑移系；③. 塑性变形对金属组织与性能的影响。 位错强化机制、细晶强化机制。④. 冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化，回复与再结晶。

6. 固态金属中的扩散

扩散现象，机理和条件，扩散定律，影响扩散的因素。

7. 钢的热处理①、钢的奥氏体化过程、奥氏体晶粒度及控制；②、钢在冷却时的转变、珠光体、贝氏体、马氏体的组织形貌及性能；TTT 曲线与CCT 曲线；魏氏组织。③、 退火、正火、淬火、回火的目的、组织与应用；常用钢的热处理规范。

8. 工业用钢①. 钢的分类与牌号，合金元素在钢中的作用与影响；②. 常用结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的牌号、化学成分、热处理、组织、性能及用途。会合理选材。

9. 铸铁材料

灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号、热处理、组织与用途。

 

试题类型：名词解释题、填空题、简述题、绘图计算题、分析综合题。

具体要求：基本概念与基本原理清楚，并能够利用其计算与分析。注重基本概念与基本理论的联系，注重各章节的联系和综合。

建议参考书目：

《金属学与热处理原理》，崔忠圻、刘北兴著，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007 年（第3 版）

《冶金原理》科目考试大纲

 

层次：硕士

 

科目代码：864

 

适用招生专业：有色金属冶金、冶金物理化学、材料与化工（冶金工程方向）考试主要内容：

1. Al2O3- iO2-CaO 三元系相图

 

初晶液相面、共晶线包晶线及组成点冷却过程的分析

 

2. 化合物离解生成反应

 

离解压的计算、离解生成反应平衡图的分析、化合物相变与离解生成反应ΔG -T 关系式的斜率变化之间的关系

 

3. C 的燃烧热力学

 

C-O 系发生的反应、C 气化反应的热力学分析

 

4. CO 还原金属氧化物

 

 还原反应热力学分析、用CO 进行选择性还原金属氧化物时还原条件的计算

 

5. 固体C 还原金属氧化物

 

还原温度在1000°C 以下时还原反应的热力学分析、还原温度在1000°C 以上时还原反应的热力学分析

 

6. 气固反应动力学

 

完整的气固反应机理模型、气固反应所经历的环节、反应处于扩散区动力学区混合区的含义、金属氧化过程动力学方程式的推导

 

7. 粗金属的精炼

 

区域精炼的原理分析、氧化精炼的原理分析8.Cu-H2O 系ε- H 图ε-pH 图中物质稳定区、Cu2O 浸出反应条件的选择

 

9.电解过程

 阳极反应、阴极反应、极化、电极反应动力学、电解时实际电极电位的计算、阴极上离子析出的顺序

 

建议参考书目：

 

[1] 《冶金原理》，李洪桂主编，科学出版社，2005

 

[2] 《有色冶金原理》，傅崇说主编，冶金工业出版社，1997

 

[3] 《钢铁冶金原理》，黄希祜主编，冶金工业出版社，2005

 

《高分子化学与物理》科目考试大纲

 

层次:硕士

 

科目代码：823

 

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、材料与化工（材料工程方向） 

考试主要内容：高分子化学部分：

要求考生系统地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、热力学，聚合物的合成方法、以及聚合物的化学反应。要求考生具有抽象思维能力和逻辑推理能力，以及综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。具体要求如下：

1. 掌握高分子化学的基本概念；聚合物分类及命名、聚合反应分类及相互关系。

2. 掌握从单体结构等因素入手，用热力学、动力学方法分析单体进行均聚合、共聚合反应的能力。

3. 掌握各种连锁聚合反应（自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、开环聚合、易位聚合）机理的特点、基元反应；单体与引发剂的匹配、反应速率、相对分子质量和聚合物空间立构的控制等。                                                         

4．掌握各种逐步聚合反应的机理、特点，以及聚合物聚合度的控制等。

5. 掌握各种共聚合反应的原理和机理、共聚组成的控制等

6. 掌握聚合物化学反应的基本特点和主要的聚合物化学反应。

7. 掌握主要聚合物的合成机理、聚合方法、聚合工艺等。高分子物理部分：

考试内容主要包括三个部分：聚合物的结构、聚合物的分子运动、聚合物的各种物理性能。以聚合物结构与性能关系为主线、以分子运动为联系结构与性能的桥梁，重点考核高分子的链结构（包括化学组成、形状、形态、分子量和分子量分布）、凝聚态结构（包括晶态、非晶态、液晶态、取向及织态结构）和各种物理性能（包括溶液性质、力学性质、流动性质、电学性质等）间的关系，以及聚合物的结构、分子运动、分子量及其分布及各种物理力学性能的测试方法等。具体为：

1、掌握高分子链的基本结构，构造、构型与构象的基本概念，影响柔性的因素，构象的统计分析与计算。

2、掌握聚合物的凝聚态结构（晶态、非晶态与液晶态）与取向结构的基本结构特点；结晶度与取向度的定义、计算与测定方法。

3、掌握高分子溶液的溶解过程，溶度参数、第二维利系数、哈金斯参数的物理意义，高分子溶液与多组分聚合物的相分离机理

4、掌握各种平均分子量与分子量分布的定义、计算与测定方法。

5、掌握高分子的运动特点，玻璃化转变理论，玻璃化转变温度、结晶速度与熔点等基本概念、影响因素与测定方法。

6、橡胶弹性的特点、产生条件，橡胶弹性热力学分析，橡胶的统计状态方程，网络的溶胀。

7、蠕变、应力松驰、滞后与内耗的基本概念、影响因素及表征方法，线性粘弹性模型，时- 温等效原理，动态力学谱与次级转变。

8、屈服、银纹、剪切带、脆韧转变温度与断裂的基本概念，格里菲斯断裂理论，增强与增韧的途径与机理。