《材料科学基础》考试大纲

1、材料科学基础考试大纲一、考查目标1. 掌握材料科学基础的基本知识，具备一定的应用基础理论分析和解决实际问题的能力。2. 与专业知识深度融合、有机结合的能力。二、考查内容（一）固体结构1、掌握点阵和晶胞的概念。2、熟练掌握晶向指数和晶面指数的标定和晶向及晶面的确定。3、掌握bcc、fcc、hcp三种典型晶体结构。4、掌握固溶体的类型及影响固溶体溶解度的因素。5、掌握金属间化合物的基本类型及特点。（二）晶体缺陷1、掌握点缺陷的热力学稳定性、握点缺陷平衡浓度的计算及获得过饱和空位的方法。2、掌握位错的基本类型和结构特征及运动方式。3、掌握柏氏矢量的确定方法物理意义，掌握柏氏矢量的特性，能熟练的根据柏

2、氏矢量定义各种位错（如刃位错、螺位错、混和位错、部分位错、单位位错和全位错等）。4、掌握位错的运动规律、滑移和塑性变形的关系及运动位错的交割作用。5、掌握螺位错、刃位错的应力场特点、应变能的大小。6、掌握位错的线张力、作用在位错上的力及位错间的交互作用力。7、掌握Frank-Read位错源的开动过程及所需最小切应力的计算。8、掌握层错、肖克莱不全位错和弗兰克不全位错；了解扩展位错及其宽度、束集和交滑移。9、掌握位错反应的能量条件。 10、掌握小角晶界及大角晶界的概念及结构；掌握晶界的特性、界面能的概念及界面能对相变的影响。（三）固体中原子及分子的运动1、熟练掌握扩散第一定律的含义及各参数的量纲

3、，能用第一定律解决一些扩散问题。2、掌握扩散第二定律的误差解、高斯解和正弦解的形式，并用来解决一些简单扩散问题。3、熟练掌握扩散系数D的表达式及影响扩散的因素。4、掌握扩散的驱动力和扩散方向的判据、掌握扩散机制、原子跳跃和扩散的关系及相应的扩散系数表达式。5、掌握反应扩散的概念及特点，并能根据相图确定反应扩散渗层的组织分布及浓度分布。（四）材料的形变和再结晶1、掌握施密特定律的意义并能够熟练应用。2、掌握单晶体拉伸及压缩时初始滑移系的确定方法及晶体转动规律。3、掌握派纳力的概念及其表达式的含义。4、掌握多晶体、固溶体及两相和金的塑性变形特点及细晶强化、固溶强化、弥散强化和形变强化的机制及强化效

4、果表达式。5、掌握屈服现象与应变时效及其对实际生产的影响与消除方法。6、掌握塑性变形对材料组织与性能的影响，掌握加工硬化行为与位错滑移的关系。7、掌握冷变形金属在加热时组织和性能的变化规律8、掌握回复机制即回复动力学在生产中的应用。9、掌握再结晶形核机制及再结晶动力学在生产中的应用。10、掌握晶粒正常长大的驱动力及晶界迁移的规律、晶粒异常长大现象及再结晶织构。11、掌握热加工对材料组织与性能的应相。（五）单组元相图及纯晶体的凝固1、掌握相律及其应用。2、掌握结晶的热力学条件、结构条件、能量条件与动力学条件。3、掌握均匀形核的临界晶核半径和形核功的计算方法。4、掌握液固界面结构及液固界面前沿液体

5、的温度分布对晶体形态的影响。5、掌握结晶理论的实际应用。（六）二元系相图及其合金的凝固1、掌握多相平衡成分确定的公切线方法。2、掌握自由能成分曲线与二元相图的对应关系。3、掌握相、组织及组织组成物等基本概念。4、掌握匀晶、共晶、共析及包晶相图，并能根据相图分析和金平衡结晶过程及凝固组织。5、熟练掌握杠杆定律及相应的计算。6、熟练掌握FeFe3C及铁碳合金的平衡结晶过程和室温组织。7、熟练平衡状态下铁碳合金的成分、组织、性能之间的对应关系。8、熟练掌握二元合金的凝固，正常凝固，有效分配系数，成分过冷，合金铸锭的组织与缺陷。（七）三元相图1、掌握三元合金相图的成分表示法。2、掌握等含量法则、等比例法则、直线法则、杠杆法则和重心定律的含义及应用。3、掌握各相区的空间结构特点、在截面图中的形状特点及相区接触法则。4、掌握四相反应的类型及判断方法。5、掌握水平截面图和垂直截面图的分析方法。6、根据投影图能熟练分析和金的凝固过程并