鄭州輕工業(yè)大學

    2021年碩士研究生入學考試初試科目考試大綱材料科學基礎(chǔ)（科目代碼：838）

    本考試大綱適用于報考鄭州輕工業(yè)大學物理與電子工程學院材料科學與工程、材料工程專業(yè)碩士研究生的入學考試。

    一、考試內(nèi)容及基本要求1.原子結(jié)構(gòu)與與結(jié)合鍵

    （1）原子結(jié)構(gòu)

    （2）原子之間的鍵合

    要求學生掌握電離能、電子親和能、電負性、金屬間化合物、電子化合物等概念，熟練掌握原子核外電子排布，理解光的波粒二象性、測不準原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則、能量最低原理、電子能帶結(jié)構(gòu)理論；掌握各種結(jié)合鍵的概念、特點、代表材料，通過結(jié)合鍵及原子間作用力和鍵能分析材料的物理化學性質(zhì)。

    2.固體結(jié)構(gòu)

    （3）晶體學基礎(chǔ)

    （4）金屬的晶體機構(gòu)

    （5）合金相結(jié)構(gòu)

    （6）離子晶體結(jié)構(gòu)

    （7）共價晶體結(jié)構(gòu)

    要求學生理解晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)與空間點陣的差異；掌握晶面指數(shù)與晶向指數(shù)的標準方法和畫法；掌握立方晶系晶面與晶向平行或垂直的判斷；掌握立方晶系晶面族和晶向族的展開；掌握面心立方、體心立方、密排六方晶胞中原子數(shù)、配位數(shù)、緊密系數(shù)的計算方法；掌握面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其他們之間的差異。

    3.晶體缺陷

    （1）點缺陷

    （2）位錯

    （3）表面及界面

    要求學生掌握缺陷的類型，掌握點缺陷對晶體性能的影響及其應(yīng)用，點缺陷反應(yīng)方程式；理解位錯的幾何結(jié)構(gòu)；掌握柏氏矢量的求法；掌握利用位錯的應(yīng)變能進行位錯運動趨勢的分析方法；掌握位錯與溶質(zhì)原子的交互作用；掌握位錯的反應(yīng)判斷。

    4.固體中的擴散

    （1）表象理論

    （2）擴散的熱力學分析

    （3）擴散的原子理論

    （4）擴散激活能

    （5）無規(guī)則行走與擴散距離

    （6）影響擴散的因素

    （7）反應(yīng)擴散

    要求學生理解固體中的擴散現(xiàn)象與原子運動的關(guān)系；掌握擴散第一、第二定律適用的場合及其對相應(yīng)的擴散過程進行分析的方法；掌握幾種重要的擴散機制適用的對象，了解可肯達爾效應(yīng)的意義。

    5.材料中的形變與再結(jié)晶

    （1）彈性和黏彈性

    （2）晶體的塑性變形

    （3）回復和再結(jié)晶

    （4）熱變形與動態(tài)回復、再結(jié)晶

    要求學生掌握金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線、屈服強度（屈服應(yīng)力）、抗拉強度（抗拉應(yīng)力）的概念和計算；掌握彈性變形的概念、虎克定律的應(yīng)用與計算；掌握金屬塑性變形、滑移、位錯運動之間的關(guān)系；掌握滑移系、分切應(yīng)力、臨界分切應(yīng)力的概念和計算；掌握形變強化、細晶強化、第二相強化、固溶強化的概念、分析、應(yīng)用；掌握金屬經(jīng)過冷變形后組織和力學性能的變化。

    6.單組元相圖及純晶體的凝固

    （1）單元系相變的熱力學及相平衡

    （2）純晶體的凝固

    （3）氣-固相變與薄膜生長

    要求學生掌握凝固的基本過程和基本條件；理解均勻形核的的熱力學分析；掌握臨界晶核半徑概念、臨界形核功概念；掌握固溶體在不平衡凝固過程中的因素分析，及其對凝固后固體形貌和晶粒大小的影響；掌握固溶體在不平衡凝固過程中溶質(zhì)原子在液相和固相中的定量和定向的描述；了解成分過冷的概念及其對晶粒形貌的影響。

    7.相圖

    （4）相圖的表示和測定方法

    （5）相圖熱力學的基本要點

    （6）二元相圖分析

    （7）二元合金的凝固理論

    （8）三元相圖的基本概念及典型的三元相圖分析

    要求學生掌握吉布斯相律及其應(yīng)用；掌握二元合金中勻晶、共晶、包晶、共析、二次相析出等轉(zhuǎn)變的圖形、反應(yīng)式；掌握二元典型合金的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線；掌握二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織名稱、相對量的計算；掌握碳-鐵合金相圖及其典型合金的平衡冷卻曲線分析、反應(yīng)式、平衡相計算、平衡組織計算；掌握簡單三元相圖的平衡分析、冷卻曲線分析、截面圖分析及相平衡計算。

    二、試卷題型結(jié)構(gòu)

    主要題型：名詞解釋題（30分），選擇題（30分）簡答題（40分），計算及論述題（50分）三、試卷分值及考試時間

    考試時間180分鐘，滿分150分。

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