865《材料物理化學(xué)》（方向一）考試大綱

    一、考試的基本要求

    要求學(xué)生比較系統(tǒng)地理解和掌握材料物理化學(xué)的基本概念和基本理論，

    材料物理化學(xué)（方向一）要求學(xué)生掌握晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶化學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷的基本概念和基礎(chǔ)理論；掌握玻璃體、表面與界面的基本理論與基本概念；熟悉相平衡圖的基本概念，掌握相圖的應(yīng)用，能進(jìn)行相圖的分析；掌握擴(kuò)散、固相反應(yīng)、相變和燒結(jié)等高溫過(guò)程動(dòng)力學(xué)的基本理論與基本概念；具備一定的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

    二、考試方式和考試時(shí)間

    閉卷考試，總分150，考試時(shí)間為3小時(shí)。

    三、參考書目（僅供參考）

    《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》，張其土主編，華東理工大學(xué)出版社

    《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》，宋曉嵐黃學(xué)輝主編，化學(xué)工業(yè)出版社

    《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》，曾燕偉主編，武漢理工大學(xué)出版社

    四、試題類型：

    主要包括填空題、選擇題、是非題、計(jì)算題、論述題、相圖分析等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    第一部分晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

    掌握：晶體的基本概念與性質(zhì)，單位平行六面體的劃分原則，晶體的對(duì)稱要素、點(diǎn)群、晶面符號(hào)與晶棱符號(hào)，結(jié)晶化學(xué)的基本原理，晶體的宏觀對(duì)稱，晶體的微觀對(duì)稱，晶胞的概念，空間群的概念，球體緊密堆積原理；金剛石結(jié)構(gòu)、NaCl結(jié)構(gòu)、硫化鋅結(jié)構(gòu)、螢石結(jié)構(gòu)、金紅石結(jié)構(gòu)，剛玉結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)等典型晶體結(jié)構(gòu)的特征，以及晶胞參數(shù)等的計(jì)算；硅酸鹽結(jié)構(gòu)與分類，各種類型的典型硅酸鹽結(jié)構(gòu)。

    熟悉：晶體的宏觀對(duì)稱，晶體的微觀對(duì)稱，晶胞的概念，空間群的概念，球體緊密堆積原理，NaCl結(jié)構(gòu)、金剛石結(jié)構(gòu)、螢石結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)和層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，離子晶體結(jié)構(gòu)中負(fù)離子的堆積方式、正離子的配位數(shù)、正離子占據(jù)的空隙位置。

    第二部分晶體結(jié)構(gòu)缺陷

    掌握：點(diǎn)缺陷的概念與類型，熱缺陷的分類，熱缺陷濃度的計(jì)算，固溶體的概念與分類，能熟練書寫缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式和相應(yīng)的固溶式，形成連續(xù)置換型固溶體的條件，組份缺陷的形成原因，非化學(xué)計(jì)量化合物的概念與分類，間隙型固溶體的形成規(guī)律，固溶體的研究方法，位錯(cuò)的基本概念，刃位錯(cuò)與螺位錯(cuò)。

    熟悉：點(diǎn)缺陷的概念與類型，固溶體的概念與分類，能熟練書寫缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式和相應(yīng)的固溶式，點(diǎn)缺陷濃度的計(jì)算，形成連續(xù)置換型固溶體的條件，組份缺陷的形成原因，刃位錯(cuò)與螺位錯(cuò)。

    第三部分非晶態(tài)固體

    掌握：熔體的概念，粘度的概念，玻璃的通性，玻璃態(tài)物質(zhì)的形成方法，玻璃形成的熱力學(xué)觀點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)手段，形成玻璃的結(jié)晶化學(xué)條件，玻璃的結(jié)構(gòu)，硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)特征和玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算，硼酸鹽玻璃。

    熟悉：玻璃的結(jié)構(gòu)，粘度的概念，形成玻璃的結(jié)晶化學(xué)條件，玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算。

    第四部分材料的表面與界面

    掌握：固體的表面力場(chǎng)、晶體的表面結(jié)構(gòu)，固體表面的雙電層對(duì)表面能的影響，彎曲表面效應(yīng)，潤(rùn)濕與粘附的概念與特點(diǎn)，表面粗糙度對(duì)潤(rùn)濕的影響，界面行為，晶界結(jié)構(gòu)與分類，多晶體的組織；粘土的荷電性，粘土的離子吸附與交換，粘土膠體的電動(dòng)性質(zhì)，粘土泥漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，粘土泥漿發(fā)生觸變性的條件，粘土具有可塑性的原因。

    熟悉：固體表面的雙電層對(duì)表面能的影響，潤(rùn)濕與粘附的概念與特點(diǎn)，表面粗糙度對(duì)潤(rùn)濕的影響，粘土的荷電性，粘土泥漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。

    第五部分相圖

    掌握：相圖的基本知識(shí)，水型物質(zhì)與硫型物質(zhì)，單元系統(tǒng)相圖，可逆與不可逆多晶轉(zhuǎn)變的單元相圖，二元系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)，二元相圖的分析，三元系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)、杠桿規(guī)則、連線規(guī)則、切線規(guī)則、重心規(guī)則、三角形規(guī)則等，三元相圖的分析與析晶路程。

    熟悉：可逆與不可逆多晶轉(zhuǎn)變的單元相圖，二元系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)，三元系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)，三元相圖的分析與析晶路程。

    第六部分?jǐn)U散與固相反應(yīng)

    掌握：擴(kuò)散的基本特點(diǎn)，影響固體材料中擴(kuò)散的因素，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程，擴(kuò)散過(guò)程的推動(dòng)力，微觀機(jī)構(gòu)與擴(kuò)散系數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)的一般熱力學(xué)關(guān)系，本征擴(kuò)散與非本征擴(kuò)散，點(diǎn)缺陷濃度與質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的關(guān)系及其計(jì)算，非化學(xué)計(jì)量化合物中的擴(kuò)散特點(diǎn)；固相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)特征，固相反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)范圍的動(dòng)力學(xué)方程，影響固相反應(yīng)的因素。

    熟悉：擴(kuò)散過(guò)程的推動(dòng)力，擴(kuò)散系數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)的一般熱力學(xué)關(guān)系，本征擴(kuò)散與非本征擴(kuò)散，點(diǎn)缺陷濃度與質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的關(guān)系及其計(jì)算；擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)范圍的動(dòng)力學(xué)方程，固相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)特征。

    第七部分相變

    掌握：相變的分類方法和特點(diǎn)，一級(jí)相變與二級(jí)相變，馬氏體相變的特征，相變過(guò)程的不平衡態(tài)與亞穩(wěn)區(qū)，相變過(guò)程的推動(dòng)力，晶核形成條件，影響析晶能力的因素，液-固相變過(guò)程動(dòng)力學(xué)，分相的結(jié)晶化學(xué)觀點(diǎn)，液相的不混溶現(xiàn)象。

    熟悉：相變的分類方法和特點(diǎn)，馬氏體相變的特征，相變過(guò)程的推動(dòng)力，晶核形成條件，分相的結(jié)晶化學(xué)觀點(diǎn)。

    第八部分材料的燒結(jié)

    掌握：燒結(jié)的概念與模型，燒結(jié)的定義，燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力，固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)，液相燒結(jié)中的流動(dòng)傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)，液相燒結(jié)的特點(diǎn)，各種傳質(zhì)過(guò)程特點(diǎn)與相應(yīng)的公式，晶粒生長(zhǎng)與二次再結(jié)晶，影響燒結(jié)的因素。

    熟悉：燒結(jié)的概念與模型，燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力，固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)，液相燒結(jié)中的流動(dòng)傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)，各種傳質(zhì)過(guò)程特點(diǎn)與相應(yīng)的公式，晶粒生長(zhǎng)與二次再結(jié)晶。

    865《材料物理化學(xué)》（方向二）考試大綱

    一、考試的基本要求

    要求學(xué)生比較系統(tǒng)地理解和掌握材料物理化學(xué)的基本概念和基本理論，

    材料物理化學(xué)（方向二）要求學(xué)生掌握聚合物的聚合機(jī)理、合成方法和單體對(duì)聚合機(jī)理的選擇；理解聚合物的化學(xué)反應(yīng)對(duì)聚合物的性能、服役行為、社會(huì)與環(huán)境等的影響；掌握高聚物多層次結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)和性能之間的關(guān)系；熟悉高聚物結(jié)構(gòu)與性能的基本儀器測(cè)試方法，并具備對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析歸納的能力，為分析和解決高分子材料的科研和生產(chǎn)中的問(wèn)題提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；具備一定的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

    二、考試方式和考試時(shí)間

    閉卷考試，總分150，考試時(shí)間為3小時(shí)。

    三、參考書目（僅供參考）

    《高分子化學(xué)》(第五版)，潘祖仁主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011年；

    《高分子物理》（第四版），華幼卿，金日光主編﹒北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013年；

    《物理化學(xué)》(上、下)(第五版)，天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編，高等教育出版社，2011年。

    四、試題類型：

    主要包括選擇題、是非題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、論述題、閱讀分析等類型，但不局限于上述題型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    第一章緒論

    基本要求：掌握高分子的基本概念(如高分子、鏈節(jié)、結(jié)構(gòu)單元、單體、聚合反應(yīng)等)；熟悉聚合物的分類方法和命名原則；掌握常見(jiàn)聚合物的聚合機(jī)理、合成方程式、化學(xué)結(jié)構(gòu)式和命名等。理解聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微結(jié)構(gòu)等基本概念；掌握聚合物的物理狀態(tài)與性能特點(diǎn)；熟悉高分子科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。

    重點(diǎn)：高分子的基本概念(如高分子、鏈節(jié)、結(jié)構(gòu)單元、單體、聚合反應(yīng)等)；常見(jiàn)聚合物的聚合機(jī)理、合成方程式、化學(xué)結(jié)構(gòu)式和命名等。

    第二章縮聚和逐步聚合

    基本要求：掌握逐步聚合反應(yīng)的特點(diǎn)；掌握反應(yīng)程度、官能度、官能團(tuán)等活性、線形縮聚、體形縮聚等基本概念，掌握線形縮聚反應(yīng)的機(jī)理與動(dòng)力學(xué)，線形縮聚中影響聚合度的因素及控制聚合度的方法；掌握重要線形逐步聚合物的聚合反應(yīng)方程；掌握體形縮聚中的凝膠點(diǎn)的預(yù)測(cè)；熟悉逐步聚合的實(shí)施方法；熟悉縮聚中的副反應(yīng)；了解無(wú)規(guī)預(yù)聚物和結(jié)構(gòu)預(yù)聚物；了解常見(jiàn)縮聚物的結(jié)構(gòu)、合成與基本性能。

    重點(diǎn)：反應(yīng)程度、官能度、官能團(tuán)等活性等基本概念；線形縮聚反應(yīng)的機(jī)理與動(dòng)力學(xué)(動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)過(guò)程和適用條件等)；線形縮聚物的聚合度的控制及影響因素(相關(guān)公式的推導(dǎo)與使用)。

    第三章自由基聚合

    基本要求：掌握烯類單體對(duì)聚合機(jī)理的選擇性；理解自由基聚合的聚合熱力學(xué)等；掌握自由基聚合反應(yīng)機(jī)理及其與逐步聚合的差異；掌握引發(fā)劑類型、引發(fā)機(jī)理和引發(fā)劑效率；掌握自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)、影響聚合速率和分子量的因素；掌握自動(dòng)加速現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因；熟悉阻聚和緩聚、自由基壽命、動(dòng)力學(xué)鏈、聚合上限溫度等基本概念；熟悉光、熱、輻射等其它引發(fā)作用；熟悉聚合熱力學(xué)及分子量分布；熟悉采用自由基聚合合成的常見(jiàn)聚合物；了解引發(fā)劑的選擇；了解活性自由基聚合。

    重點(diǎn):烯類單體對(duì)聚合機(jī)理的選擇性；掌握自由基聚合反應(yīng)機(jī)理(三個(gè)基元反應(yīng))；引發(fā)劑及其分解動(dòng)力學(xué)、引發(fā)劑效率；自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)(動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)過(guò)程和適用條件等)；影響聚合速率和分子量的因素；自動(dòng)加速現(xiàn)象。

    第四章自由基共聚合

    基本要求：掌握共聚物的類型和命名；掌握二元共聚物組成微分方程；掌握二元共聚的共聚物組成曲線、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系；掌握競(jìng)聚率及其測(cè)定與影響因素；掌握Q-e的概念與作用，掌握單體活性和自由基活性及其影響因素；理解前末端效應(yīng)和共聚合的意義；熟悉常見(jiàn)的共聚物；熟悉前末端效應(yīng)；熟悉常見(jiàn)的共聚物；了解多元共聚、二元共聚物的微結(jié)構(gòu)和鏈段序列分布；了解競(jìng)聚率的測(cè)定方法和共聚速率。

    重點(diǎn):二元共聚物組成微分方程；二元共聚的共聚物組成曲線、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系；Q-e的概念與作用。

    第五章離子聚合

    基本要求：掌握陰/陽(yáng)離子聚合的單體與引發(fā)劑及其相互間的匹配；掌握幾種典型的離子聚合反應(yīng)體系的組成與聚合條件；掌握離子聚合反應(yīng)機(jī)理及其特征；掌握活性聚合和活性聚合物；理解溶劑、溫度及反離子對(duì)聚合速率和聚合物結(jié)構(gòu)的影響；熟悉離子共聚合；熟悉活性種的主要形式；了解采用離子聚合的常見(jiàn)聚合物。

    重點(diǎn)：離子聚合的單體與引發(fā)劑及其相互間的匹配；典型的離子聚合反應(yīng)體系的組成與聚合條件；離子聚合反應(yīng)機(jī)理及其特征；活性聚合和活性聚合物；溶劑、溫度及反離子對(duì)聚合速率、聚合物結(jié)構(gòu)的影響。

    第六章配位聚合

    基本要求：掌握聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象、配位聚合、定向聚合、等規(guī)度等基本概念，掌握Z(yǔ)iegler-Natta引發(fā)體系的組成；熟悉丙烯的配位聚合機(jī)理及定向機(jī)理；熟悉極性單體和二烯烴的配位聚合；了解茂金屬引發(fā)劑。

    重點(diǎn)：聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象、配位聚合、定向聚合、等規(guī)度等基本概念，Ziegler-Natta引發(fā)體系的組成；丙烯的配位聚合機(jī)理及定向機(jī)理。

    第七章聚合物的化學(xué)反應(yīng)

    基本要求：掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征；掌握常見(jiàn)聚合物的基團(tuán)反應(yīng)；掌握聚合物的相似轉(zhuǎn)變、接枝、擴(kuò)鏈、交聯(lián)反應(yīng)原理；掌握高分子的降解與老化；理解聚合物的化學(xué)反應(yīng)對(duì)自然環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響；熟悉反應(yīng)功能高分子。

    重點(diǎn)：聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征；常見(jiàn)聚合物的基團(tuán)反應(yīng)；聚合物的相似轉(zhuǎn)變、接枝、擴(kuò)鏈、交聯(lián)反應(yīng)原理；高分子的降解與老化。

    第八章高分子鏈的結(jié)構(gòu)

    基本要求：高分子鏈的結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)造及其與高聚物性能之間的關(guān)系。掌握和理解構(gòu)型、構(gòu)象、高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)、鏈柔性、均方末端距等基本概念。掌握高聚物鏈結(jié)構(gòu)、溫度、外力等因素對(duì)高聚物鏈柔性的影響，以及完全伸直鏈、自由結(jié)合鏈、自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距的計(jì)算。

    重點(diǎn)：構(gòu)型、構(gòu)象、均方末端距等基本概念，高聚物鏈結(jié)構(gòu)、溫度、外力等因素對(duì)高聚物鏈柔性的影響，以及完全伸直鏈、自由結(jié)合鏈、自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距的計(jì)算。

    第九章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)

    基本要求：內(nèi)聚能密度的概念，內(nèi)聚能密度大小與分子間作用力之間的關(guān)系；結(jié)晶度的概念、測(cè)定方法和計(jì)算方法；取向和解取向的概念、機(jī)理以及取向?qū)Ω呔畚镄阅艿挠绊?。理解晶體結(jié)構(gòu)的基本概念，聚合物（聚乙烯、聚丙烯）的晶體結(jié)構(gòu)，聚合物的結(jié)晶形態(tài)、晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)模型；理解非晶態(tài)和液晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)。掌握高分子合金相容性、形態(tài)和性能之間的關(guān)系。

    重點(diǎn)：內(nèi)聚能密度的概念，內(nèi)聚能密度大小與分子間作用力之間的關(guān)系；結(jié)晶度的概念、測(cè)定方法和計(jì)算方法；取向和解取向的概念、機(jī)理以及取向?qū)Ω呔畚镄阅艿挠绊憽?/div>

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