南航考研《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

6/6南航考研《材料科學(xué)基礎(chǔ)》南航考研《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

考研專業(yè)課

南京航空航天大

學(xué)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

2012/8/25

第一部分考研大綱

考研科目代碼：818考研科目名稱：《材料科學(xué)基礎(chǔ)》參考書目：

1.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，陶杰姚正軍薛烽主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年；

2.《材料科學(xué)基礎(chǔ)全真試題及解析》，陶杰姚正軍薛烽等主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年。

考試內(nèi)容：以金屬材料為主線（兼顧高分子與陶瓷相關(guān)內(nèi)容），主要考核材料的結(jié)構(gòu)、相圖與相變、晶體缺陷、表面與界面、固體中的擴散以及材料的形變與再結(jié)晶等內(nèi)容。

第1章晶體學(xué)基礎(chǔ)晶體點陣和空間點陣，布拉菲點陣，晶向指數(shù)和晶面指數(shù)，晶帶定理，晶體對稱性的基本概念。

第2章固體材料的結(jié)構(gòu)原子鍵合及其特性，典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)，合金相的晶體結(jié)構(gòu)；陶瓷材料的典型結(jié)構(gòu)，硅酸鹽的結(jié)構(gòu)；高分子的近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。

4

梅花香自苦寒來，歲月共理想，人生齊高飛！

第3章固體中的擴散

擴散定律及其應(yīng)用，擴散微觀理論與機制，柯肯達

第4章凝固

液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)，高分子溶液，純金屬的凝固，固溶體合金的凝固，共晶合金的凝固，鑄錠組織與凝固技術(shù)。

第5章相圖

相圖基礎(chǔ)知識；

二元相圖（鐵碳相圖是重點）；

三元相圖（三元共晶相圖和三元相圖小結(jié)是重點）。

第6章固態(tài)相變的基本原理，不考

第7章晶體缺陷

點缺陷、位錯的基本知識，位錯的運動，位錯的彈性性質(zhì)與交互作用，位錯的生成與增殖，實際晶體中的位錯，F(xiàn)CC晶體中位錯反應(yīng)的一般

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梅花香自苦寒來，歲月共理想，人生齊高飛！

表示。

第8章材料表面與界面

晶體中的界面結(jié)構(gòu)，界面能量，晶體中界面的偏聚與遷移。

第9章金屬材料的變形與再結(jié)晶

金屬的塑性變形的微觀機制，滑移系與滑移的臨界分切應(yīng)力，合金的塑性變形與強化。

第10章非金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為與變形機制陶瓷材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為，高聚物的分子運動與轉(zhuǎn)變，高聚物的高彈性和粘彈性，高聚物的應(yīng)力一應(yīng)變行為。

第二部分主要內(nèi)容

相關(guān)教材

該考試科目涉及到的參考教材，具體見下

表:

第一本書：《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

【整體框架】

重要性：非常重要、重要、一般、了解、不重要難度：很難、較難、一般、較容易、很容易

（紅色為非常重要，粉紅色為重要，黑色為一般）

【課程內(nèi)容】

第一章晶體學(xué)基礎(chǔ)

一、名詞解釋

1、空間點陣

2、晶體點陣

3、單胞

4、晶帶

8

5、晶帶定理

6、空間群

二、簡答

1、空間點陣與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

2、七大晶系，14種布拉菲點陣。

3、晶體的宏觀對稱元素。

4、晶體的微觀對稱元素。

三、繪圖

1、晶向指數(shù)與晶面指數(shù)。

2、晶體的對稱性。

第二章固體材料的結(jié)構(gòu)

一、名詞解釋

1、配位數(shù)

2、致密度

3、合金相

4、組織

5、固溶體

6、化合物

7、電子密度

8、間隙固溶體

9、有序強化10、中間相11、間隙相12、負(fù)離子配位多面體

13、結(jié)晶度14、高分子合金

二、簡答

1、比較金屬鍵、共價鍵、離子鍵、分子間之間的異同。

2、BCC、FCC、HCP結(jié)構(gòu)的四面體間隙和八面體間隙的比較。

3、從不同角度對固溶體進行分類。

4、間隙相的主要特點、性能及應(yīng)用。

5、陶瓷材料一般由哪些相組成？

6、剛玉的晶體結(jié)構(gòu)及其特征？

7、硅酸鹽結(jié)構(gòu)可以分為哪幾種方式？

8、金屬玻璃的性能特點。

9、分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈平衡態(tài)柔順性的影響。

第三章固體中的擴散

一、名詞解釋

1、下坡擴散

2、上坡擴散

3、短路擴散擴散激活

4、能

二、簡答

1、擴散的微觀機制。

2、擴散激活能的計算方法。

3、柯肯達爾實驗。

4、二元系滲層中無兩相區(qū)的熱力學(xué)解釋。

三、計算

1、滲碳深度與滲碳濃度。

2、擴散激活能。

第四章凝固

一、名詞解釋

1、熱分析實驗法

2、過冷度

3、結(jié)構(gòu)起伏

4、界面動態(tài)過冷度

5、正常凝固

6、成分過冷

7、定向凝固

8、偏析

9、微觀偏析

二、簡答

1、形核三要素。

2、能否說過冷度越大，相變的形核率越大，為什么？

3、臨界形核功的作用及大??？

4、什么是非均勻形核？

5、成分過冷對液-固界面形貌的影響。

6、共晶合金是如何形核與長大的？

7、簡述鑄錠的組織及其形成機理。

8、鑄錠中的缺陷主要有哪些？

9、細(xì)化晶粒的基本途徑。

10、制取單晶的兩種方法。

三、公式推導(dǎo)與證明

1、液、固兩相轉(zhuǎn)變的驅(qū)動力，即吉布斯自由能的推導(dǎo)。

2、證明臨界形核功是表面能的三分之一。

四、繪圖

11

1、吉布斯自由能隨溫度變化的關(guān)系。

2、靠近熔點處液相與固相之間的自由能差。

3、成分過冷示意圖。

4、影響晶體生長方式的主要因素。

5、鑄錠的晶區(qū)結(jié)構(gòu)。

第五章相圖

一、名詞解釋

1、相律

2、相組成物

3、組織組成物

4、偽

共晶5、離異共晶6、時效硬化

二、計算

1、熟悉鐵碳合金凝固過成中組織轉(zhuǎn)變過程，根據(jù)杠桿定律計算不同碳含量鐵碳合金在不同溫度下的相組成物相對量和組織組成物的相對量。

三、繪圖

1、鐵碳相圖

2、按組織分區(qū)的鐵碳合金相圖。

3、不同溫度下和室溫下平衡組織示意圖及冷卻曲線。

4、具有三相平衡的勻晶、共晶、包晶相圖的垂直、水平截面圖。

5、三元共晶型相圖投影圖各區(qū)域分布及各區(qū)域

12

的組織組成物。

6、三元系中四相平衡轉(zhuǎn)變特征比較。

第六章固態(tài)相變的基本原理

不考

第七章晶體缺陷

一、名詞解釋

1、交滑移

2、位錯壁

3、位錯交割

4、割階

5、柯垂耳氣團

6、全位錯

7、不全位錯8、擴展位錯

二、簡答

1、根據(jù)幾何形態(tài)特征，可以把晶體缺陷分為哪三類？

2、過飽和點產(chǎn)生的方式。

3、柏氏矢量的特征。

4、擴展位錯的束集。

5、面心立方晶體中的幾種典型位錯比較。

三、計算

1、柏氏矢量的模。

2、單位長度應(yīng)變能公式。

3、F-R源開動的臨界切應(yīng)力。

13

4、擴展位錯寬度。

5、位錯反應(yīng)必須滿足兩個條件：a、晶體學(xué)條件b、能量條件。

四、繪圖

1、同號、異號位錯相互作用示意圖。

2、位錯交割示意圖。

3、F-R源增殖示意圖。

4、雙交滑移位錯增殖機制示意圖。

5、湯普森四面體的展開示意圖。

第八章材料表面與界面

一、名詞解釋

1、小角晶界

2、相界

二、簡答

1、根據(jù)接觸角的大小判斷濕潤性好壞的依據(jù)。

2、簡述小角晶界與大角度晶界。

3、根據(jù)相界上的原子排列結(jié)構(gòu)不同，固體中相界可以分為哪三類？

4、相界能包括哪兩部分？

第九章金屬材料的變形與再結(jié)晶一、名詞解釋

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1、多滑移

2、交滑移

3、雙交滑移

5、孿晶界

6、孿晶面

7、孿生方向晶9、再

結(jié)晶溫度10、再結(jié)晶織構(gòu)屬的蠕變12、超塑性二、簡答

1、孿晶產(chǎn)生的條件。

2、孿晶的形成。

3、滑移和孿生的比較。

4、低碳鋼的屈服現(xiàn)象。

5、彌散強化的強化機制。

6、單晶體塑性變形的三個階段。

7、再結(jié)晶晶核的形成與長大。

8、影響再結(jié)晶溫度的因素。

9、再結(jié)晶后的晶粒大小。10、產(chǎn)生超塑性的條件。

三、計算

1、滑移的臨界分切應(yīng)力。

2、派-納力（P-N力）。

3、再結(jié)晶溫度。

四、繪圖

1、單晶銅在4.2K的拉伸曲線。

2、低碳鋼的屈服現(xiàn)

象。

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4、孿晶8、再結(jié)11、金

3、單晶體應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的三個階段。

4、變形量與再結(jié)晶后晶粒尺寸的關(guān)系。

5、動態(tài)回復(fù)時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。

6、動態(tài)再結(jié)晶時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。

第十章非金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為與變形機制

一、名詞解釋

1、