山東建筑大學2015考研初試大綱：材料科學基礎A

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1.考試課程名稱：材料科學基礎

2.適用專業：材料加工工程專業、材料學專業（01方向）

3.主要參考教材：

（1）石德柯主編，《材料科學基礎》，機械工業出版社，2003。

（2）劉智恩主編，《材料科學基礎》第二版，西北工業大學出版社，2004。

4.考試形式：

考試形式為筆試。考試時間為180分鐘。滿分為150分。

5.試卷題型：

主要包括概念題、簡答題、辨析題、綜合問答題和計算與作圖題等。

6.考試內容與要求：

6.1緒論與材料結構的基本知識

6.1.1掌握材料科學的基本含義。

6.1.2材料中的原子排列

(1)原子結構；原子結合鍵，重點掌握結合鍵分類及其特點，側重于概念。

(2)晶體、非晶體。側重于概念。

6.1.3晶體材料的組織

重點掌握相的概念，單相組織與多相組織。

6.2.材料中的晶體結構

6.2.1晶體學基礎

側重于概念和作圖。空間點陣與晶體結構、晶胞、布拉菲點陣、晶向指數與晶面指數、晶面間距。

6.2.2掌握常見的晶體結構及其幾何特征，并會畫出其示意圖。

包括基本概念：配位數、致密度、間隙半徑、多晶型性。

6.2.3離子晶體的結構和共價鍵晶體的結構的基本概念和特點。

6.2.4高分子材料的基本概念，此部分為非重點。

6.3晶體缺陷

晶體缺陷的概念、分類及其重要作用。

6.3.1點缺陷的類型：空位的特點及分類；點缺陷的平衡濃度；點缺陷的產生及其運動；點缺陷與材料行為。

6.3.2線缺陷（位錯）

位錯的基本類型；刃型位錯；螺型位錯；混合位錯；位錯的性質；柏氏矢量；位錯密度；位錯的運動特點及分類；位錯的應變能與線張力；位錯的應力場及其與其它缺陷的作用；位錯的增殖、塞積與交割，掌握典型位錯源的增殖特點；位錯反應；實際晶體中的位錯：全位錯，不全位錯；

6.3.3面缺陷

面缺陷主要包括晶界、相界和表面，它們對材料的力學和物理化學性能具有重要影響。

6.4材料的相結構

合金、相的分類、固溶體的分類及其特點、中間相、金屬化合物。側重于概念。

6.5相圖

6.5.1二元相圖

相圖的基本知識：相律相圖的表示與建立、杠桿定律；二元勻晶相圖及其分析；固溶體的不平衡結晶；成分過冷及其對晶體生長形態的影響；過冷形成的條件和影響因素。二元共晶相圖及合金凝固分析；二元包晶相圖；其它類型的二元相圖；鐵碳合金相圖的分析和使用；相圖與合金性能的關系相圖的熱力學解釋；鑄錠組織及其控制方法及原理。

6.5.2三元相圖

三元相圖的主要特點、成分表示法－成分三角形、成分三角形中特殊的點和線、平衡轉變的類型、共線法則與杠桿定律、重心定律。

三元勻晶相圖和三元共晶相圖：相圖分析；等溫界面（水平截面）；變溫截面（垂直截面）；投影圖的分析；相平衡特點。

6.6材料的凝固

6.6.1材料結晶的基本規律

液態材料的結構、過冷現象、結晶的基本過程。

6.6.2材料結晶的基本條件：熱力學條件、結構條件。

6.6.3晶核的形成：均勻形核、非均勻形核、臨界晶核、臨界過冷度、形核功與能量起伏、形核率與過冷度的關系。

6.6.4晶核長大：晶核長大的條件、液固界面微結構與晶體長大機制、液體中溫度梯度與晶體的長大形態。

6.6.5凝固理論的應用：材料鑄態晶粒度的控制、單晶體的制備原理、定向凝固技術、急冷凝固技術。重點掌握基本原理。

6.7固體中的擴散

擴散的現象與本質；擴散的分類；擴散定律：菲克第一定律和菲克第二定律及其應用；擴散的微觀機理與現象：擴散機制、擴散的驅動力與上坡擴散、反應擴散；影響擴散的主要因素。

6.8材料的變形與斷裂

6.8.1單晶體的塑性變形方式及其特點；滑移的臨界分切應力（c）；位錯運動的阻力；多滑移；交滑移；孿生。

6.8.2多晶體的塑性變形特點。

6.8.3合金的塑性變形及其強化方法。

6.8.4塑性變形對材料組織和性能的影響特點。

6.8.5回復與再結晶、回復動力學、回復機理、回復退火的應用、再結晶動力學（示意圖）、再結晶溫度、影響再結晶的因素、再結晶晶粒大小的控制、再結晶的應用、動態回復與動態再結晶、金屬的熱加工、超塑性。

6.9固態相變基本原理

固態相變的特點及分類；相變熱力學；相變動力學；固溶體分解；鋼在加熱和冷卻時的轉變；貝氏體轉變；退火與正火；淬火與回火；表面熱處理主要工藝及原理。

6.10復合材料

復合材料概念及其常見類型；復合效應；復合材料界面結構。