南航考研材料科学基础

1、考研专业课南京航空航天大学材料科学基础2012/8/25第一部分考研大纲考研科目代码：818考研科目名称：材料科学基础参考书目：1材料科学基础，陶杰 姚正军 薛烽 主编，化学工业出版社，2006年；2. 材料科学基础全真试题及解析，陶杰姚正军薛烽等主编，化学工业出版社，2006年。考试内容：以金属材料为主线（兼顾高分子与陶瓷相关内容），主要考核材料的结构、相图与相变、晶体缺陷、表面与界面、固体中的扩散以及材料的形变与再结晶等内容。第1章晶体学基础晶体点阵和空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数和晶面指数，晶带定理，晶体对称性的基本概念。第2章固体材料的结构原子键合及其特性，典型金属的晶体结构，合金相的

2、晶体结构；陶瓷材料的典型结构，硅酸盐的结构；高分子的近程结构、远程结构及聚集态结构。第3章固体中的扩散扩散定律及其应用，扩散微观理论与机制， 柯肯达尔效应，影响扩散的因素，反应扩散。第4章凝固液态金属的结构，高分子溶液，纯金属的凝固，固溶体合金的凝固，共晶合金的凝固，铸锭组织与凝固技术。第5章相图相图基础知识；二元相图（铁碳相图是重点）；三元相图（三元共晶相图和三元相图小结是重点）。第6章固态相变的基本原理，不考第7章晶体缺陷点缺陷、位错的基本知识，位错的运动，位错的弹性性质与交互作用，位错的生成与增殖，实际晶体中的位错，FCC晶体中位错反应的一般表示。第8章材料表面与界面晶体中的界面结构，界

3、面能量，晶体中界面的偏聚与迁移。第9章金属材料的变形与再结晶金属的塑性变形的微观机制，滑移系与滑移的临界分切应力，合金的塑性变形与强化。第10章 非金属材料的应力-应变行为与变形机制陶瓷材料的应力-应变行为，高聚物的分子运动与转变，高聚物的高弹性和粘弹性，高 聚物的应力一应变行为。第二部分主要内容相关教材该考试科目涉及到的参考教材，具体见下表:书名/作者出版社版本材料科学基础陶杰，姚正军等化学工业出版社第1版材料科学基础全真试题及 其解析/陶杰，姚正军等化学工业出版社第1版第一本书：材料科学基础【整体框架】重要性：非常重要、重要、一般、了解、不重要难 度：很难、较难、一般、较容易、很容易（红色

4、为非常重要，粉红色为重要，黑色为一般）早章名称重点内容重要性题型难度第一章晶体学基础晶体点阵与空间点阵 布拉菲点阵晶向指数与晶面指数（非常重要） 晶带理论晶体的对称性重要绘图简答 名词解释计算一般第二章固体材料的结构典型金属的晶体结构 合金相的晶体结构 硅酸盐晶体结构 高分子链的组成和结构 高分子链的构象一般简答名词解释绘图一般第三章固体中的扩散扩散定律扩散微观理论与机制达肯方程扩散的热力学分析影响扩散的因素反应扩散非常重要名词解释简答计算（非常重要）绘图 /很难第四章凝固液体的性能与结构金属的凝固与结晶（非常重要）重要绘图（非常重要）名词解释简答公式推导较难第五章相图相图基础知识二元相图（铁

5、碳相图必考） 三元相图（相图小结）非常重要绘图（必考） 计算（必考） 名词解释较难简答第六章固态相变的基本原理不考第七章晶体缺陷点缺陷、位错的基本知识位错的运动位错的弹性性质、位错的生成与增殖实际晶体中的位错（非常重要）非常重要名词解释简答计算（必考）绘图很难第八章材料表面与界面晶体中界面结构晶体中界面的偏聚与迁移界面与组织相貌高聚物的表面张力与界面张力 复合体系的界面结合特征一般名词解释'简答一般第九章金属材料的变形与再结晶金属的应力-应变曲线金属的塑性变形回复与再结晶金属的热变形、蠕变与超塑性重要名词解释简答绘图较难第十章非金属材料的应力-应变行为与变形机制陶瓷的弹性变形陶瓷的塑性

6、陶瓷材料的强度高聚物的分子运动与转变高聚物的高弹性高聚物的粘弹性高聚物的应力-应变行为重要名词解释简答绘图一般【课程内容】第一章晶体学基础一、名词解释1空间点阵 2、晶体点阵 3、单胞 4、晶带 5、晶带定理6、空间群二、简答1空间点阵与晶体结构的关系。2、七大晶系，14种布拉菲点阵。3、晶体的宏观对称元素。4、晶体的微观对称元素。三、绘图1、晶向指数与晶面指数。2、晶体的对称性。第二章固体材料的结构一、名词解释1、配位数 2、致密度 3、合金相 4、组织 5、固溶体 6、化合物 7、电子密度8、间隙固溶体 9、有序强化10、中间相 11、间隙相 12、负离子配位多面体13、结晶度 14、咼分

7、子合金二、简答1比较金属键、共价键、离子键、分子间之间的异同。2、BCC、FCC、HCP结构的四面体间隙和八面体间隙的比较。3、从不同角度对固溶体进行分类。4、间隙相的主要特点、性能及应用。5、陶瓷材料一般由哪些相组成？6、刚玉的晶体结构及其特征？7、硅酸盐结构可以分为哪几种方式？8、金属玻璃的性能特点。9、分子结构对高分子链平衡态柔顺性的影响。第三章 固体中的扩散一、名词解释1下坡扩散 2、上坡扩散 3、短路扩散 4、扩散激活能二、简答1扩散的微观机制。2、扩散激活能的计算方法。3、柯肯达尔实验。4、二元系渗层中无两相区的热力学解释。三、计算1渗碳深度与渗碳浓度。2、扩散激活能。第四章凝固一

8、、名词解释1热分析实验法2、过冷度 3、结构起伏 4、界面动态过冷度5、正常凝固6、成分过冷 7、定向凝固8、偏析 9、微观偏析二、简答1形核三要素。2、能否说过冷度越大，相变的形核率越大，为什么？3、临界形核功的作用及大小？4、什么是非均匀形核？5、成分过冷对液-固界面形貌的影响。6、共晶合金是如何形核与长大的？7、简述铸锭的组织及其形成机理。8、铸锭中的缺陷主要有哪些？9、细化晶粒的基本途径。10、制取单晶的两种方法。三、公式推导与证明1液、固两相转变的驱动力，即吉布斯自由能的推导。2、证明临界形核功是表面能的三分之一。四、绘图1、吉布斯自由能随温度变化的关系。2、靠近熔点处液相与固相之间

9、的自由能差。3、成分过冷示意图。4、影响晶体生长方式的主要因素。5、铸锭的晶区结构。第五章相图X一、名词解释1相律 2、相组成物3、组织组成物 4、伪共晶 5、离异共晶 6、时效硬化二、计算1熟悉铁碳合金凝固过成中组织转变过程，根据杠杆定律计算不同碳含量铁碳合金在不同 温度下的相组成物相对量和组织组成物的相对量。三、绘图1铁碳相图2、按组织分区的铁碳合金相图。3、不同温度下和室温下平衡组织示意图及冷却曲线。4、具有三相平衡的匀晶、共晶、包晶相图的垂直、水平截面图。5、三元共晶型相图投影图各区域分布及各区域的组织组成物。6、三元系中四相平衡转变特征比较。第六章固态相变的基本原理不考第七章晶体缺陷

10、一、名词解释1交滑移 2、位错壁 3、位错交割 4、割阶 5、柯垂耳气团 6、全位错7、不全位错 8扩展位错二、简答1根据几何形态特征，可以把晶体缺陷分为哪三类？2、过饱和点产生的方式。3、柏氏矢量的特征。4、扩展位错的束集。5、面心立方晶体中的几种典型位错比较。三、计算1柏氏矢量的模。2、单位长度应变能公式。3、F-R源开动的临界切应力。4、扩展位错宽度。5、 位错反应必须满足两个条件：a晶体学条件 b、能量条件。四、绘图1同号、异号位错相互作用示意图。2、位错交割示意图。3、F-R源增殖示意图。4、双交滑移位错增殖机制示意图。5、汤普森四面体的展开示意图。第八章材料表面与界面一、名词解释1

11、小角晶界 2、相界二、简答1根据接触角的大小判断湿润性好坏的依据。2、简述小角晶界与大角度晶界。3、根据相界上的原子排列结构不同，固体中相界可以分为哪三类？4、相界能包括哪两部分？第九章金属材料的变形与再结晶一、名词解释1多滑移 2、交滑移 3、双交滑移 4、孪晶 5、孪晶界 6、孪晶面 7、孪生方向 再结晶 9、再结晶温度10、再结晶织构11、金属的蠕变 12、超塑性二、简答1孪晶产生的条件。2、孪晶的形成。3、滑移和孪生的比较。4、低碳钢的屈服现象。5、弥散强化的强化机制。6、单晶体塑性变形的三个阶段。7、再结晶晶核的形成与长大。8、影响再结晶温度的因素。9、再结晶后的晶粒大小。10、产生超塑性的条件。三、计算1滑移的临界分切应力。2、派-纳力（P-N力）。3、再结晶温度。四、绘图1单晶铜在的拉伸曲线。2、低碳钢的屈服现象。3、单晶体应力-应变曲线上的三个阶段。4、变形量与再结晶后晶粒尺寸的关系。5、动态回复时的真应力-真应变曲线。6、动态再结晶时的真应力 -真应