上海交通大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)考試大綱

1、 上海交通大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)考試大綱一、專業(yè)科目與代碼 :827材料科學(xué)基礎(chǔ)二、指定參考書材料科學(xué)基礎(chǔ) (第 3版 徐祖耀等 上海交通大學(xué)出版社材料科學(xué)基礎(chǔ)輔導(dǎo)與習(xí)題 (第 3版 蔡珣等 上海交通大學(xué)出版社三、 827材料科學(xué)基礎(chǔ)考試大綱一、 復(fù)習(xí)要求:要求考生掌握金屬材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能方面的基本概念、基本原理;理解金屬材料的 結(jié)構(gòu)、組織、性能之間的相互關(guān)系和基本變化規(guī)律。二、主要復(fù)習(xí)內(nèi)容:(一晶體學(xué)基礎(chǔ) 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)和 晶向指數(shù)的標(biāo)注方法和畫法;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

2、、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它們之間的差異。 重點:晶體中原子結(jié)構(gòu)的空間概念及其解析描述 (晶面和晶向指數(shù) 。(二固體材料的結(jié)構(gòu)掌握波爾理論和波動力學(xué)理論對原子核外電子的運動軌道的描述。掌握波粒兩相性的基本 方程。掌握離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子鍵和氫鍵的結(jié)構(gòu)差異。了解結(jié)合鍵與電子分布 的關(guān)系和鍵合作用力的來源。掌握影響相結(jié)構(gòu)的因素。了解不同固溶體的結(jié)構(gòu)差異。重點:一些重要類型固體材料的結(jié)構(gòu)特點及其與性能的關(guān)系。三、晶體中的缺陷掌握缺陷的類型;掌握點缺陷存在的必然性;掌握點缺陷對晶體性能的影響及其應(yīng)用。理 解位錯的幾何結(jié)構(gòu)特點

3、;掌握柏矢量的求法;掌握用位錯的應(yīng)變能進(jìn)行位錯運動趨勢分析 的方法。掌握位錯與溶質(zhì)原子的交互作用,掌握位錯與位錯的交互作用。掌握位錯的運動 形式。掌握位錯反應(yīng)的判斷;了解弗蘭克不全位錯和肖克萊不全位錯的形成。重點:位錯的基本概念和基本性質(zhì)。四、固態(tài)中的擴(kuò)散理解固體中的擴(kuò)散現(xiàn)象及其與原子運動的關(guān)系,掌握擴(kuò)散第一定律和第二定律適用的場合 及其對相應(yīng)的擴(kuò)散過程進(jìn)行分析的方法。掌握幾種重要的擴(kuò)散機(jī)制適用的對象,了解柯肯 達(dá)爾效應(yīng)的意義。掌握溫度和晶體結(jié)構(gòu)對擴(kuò)散的影響。 重點:擴(kuò)散的基本知識及其在材料 科學(xué)中的應(yīng)用五、相圖掌握相律的描述和計算, 及其對相平衡的解釋; 掌握二元合金中勻晶、 共晶、 包晶、

4、 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; 掌握鐵-滲碳體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、組織示意圖繪制;掌握簡單三元合金的相平衡分析、冷卻曲線分析、截面圖分析; 定性的掌握單相固溶體自由能的求解方法,掌握單相固溶體自由能表達(dá)式,掌握固溶體的 自由能-成分曲線形式,掌握混合相自由能表達(dá)式,了解相平衡條件表達(dá)式,掌握相平衡 的公切線法則。重點:基本相圖的分析和應(yīng)用。六、金屬的凝固了解液體結(jié)構(gòu)的描述及其與固體結(jié)構(gòu)的差異;掌握

5、凝固的基本過程和基本條件;了解均勻 形核過程的熱力學(xué)分析,掌握臨界晶核半徑概念、臨界形核功概念;掌握影響凝固過程的 因素的分析,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結(jié)晶過程中 溶質(zhì)原子在液相和固相中的分布的定量和定性的描述;了解成分過冷的概念及其對晶粒形 貌的影響。重點:金屬凝固過程中形核和長大的基本規(guī)律。七、金屬的塑性變形掌握金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線、 屈服強(qiáng)度 (屈服應(yīng)力 、 抗拉強(qiáng)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)用和計算;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(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、

6、第二相強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化的概念、分析、應(yīng)用;掌握金屬經(jīng)過冷變形后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能 的變化。重點:金屬塑性變形的基本原理、基本過程,及其對組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。八、回復(fù)與再結(jié)晶掌握回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大的概念和應(yīng)用;掌握再結(jié)晶溫度的概念,及其影響因素;掌 握冷變形金屬經(jīng)過加熱、保溫后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。重點:回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大的基本概念,及其組織結(jié)構(gòu)和性能的變化規(guī)律。九、平衡態(tài), 亞穩(wěn)態(tài),納米材料,量子尺寸效應(yīng); 準(zhǔn)晶,非晶,臨界冷卻,機(jī)械合金化; 擴(kuò) 散型相變, 無擴(kuò)散型相變; 脫溶分解, 連續(xù)脫溶, 不連續(xù)脫溶, 調(diào)幅分解, 時效, 過時效; 馬 氏體,貝氏體,應(yīng)變能,慣習(xí)面,熱彈性馬氏體,形狀記憶效應(yīng); 上貝氏體,下貝氏體, 表面浮凸。十、單原子能級和由 N 個原子組成的固體能帶之間的關(guān)系;費米能的物理意義;根據(jù)電子 能帶結(jié)構(gòu),說明金屬、半導(dǎo)體和絕緣體之間電導(dǎo)率差異的原因;什么是本征半導(dǎo)體和非本 征半導(dǎo)體(包括 p 和 n 型 ;從原子勢能不對稱性解釋熱膨脹效應(yīng)、熱傳導(dǎo)方程和熱傳導(dǎo)機(jī) 制;在加熱和冷卻過程中拉、