2019年天津理工大學(xué)814材料科學(xué)基礎(chǔ)考研初試大綱

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天津理工大學(xué)2019年碩士研究生入學(xué)考試大綱

一、考試科目：材料科學(xué)基礎(chǔ)(814)

二、考試方式

采取筆試方式。考試時間為180分鐘。試卷滿分150分。

三、考試結(jié)構(gòu)與分數(shù)比重

1. 填空題-20分 概念解釋題 -30分 簡答題-40分

計算題-30分 綜合題- 30分

四、考查的知識范圍

緒論

了解什么是材料科學(xué)、材料科學(xué)的形成和材料科學(xué)與工程的關(guān)系。

第一章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵

§1-1 原子結(jié)構(gòu)

了解微觀粒子運動的描述方法和原子結(jié)構(gòu)，理解基態(tài)原子的電子分布原則和原子的電負性。

§1-2 結(jié)合鍵

掌握各種化學(xué)鍵的類型。包括：離子鍵;共價鍵;金屬鍵等。

第二章 材料的結(jié)構(gòu)

§2-1 晶體學(xué)基礎(chǔ)

掌握晶體學(xué)的有關(guān)基本概念，熟悉晶體材料的基本表示方法，了解晶體具有對稱性這一基本特征。包括： 空間點陣和晶胞; 晶體的宏觀與微觀對稱性;晶體結(jié)構(gòu)的基本特征;晶面和晶向指數(shù)等。

§2-2 常見的晶體結(jié)構(gòu)

掌握常見的晶體結(jié)構(gòu)。包括：典型金屬的晶體結(jié)構(gòu);常見無機化合物的晶體結(jié)構(gòu)等。

§2-3 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)

掌握形成置換固溶體的影響因素，間隙固溶體的填隙方式，理解固溶體的微觀不均勻性。包括：置換固溶體;形成置換固溶體的影響因素;間隙固溶體;有序固溶體及固溶體的微觀不均勻性等。

第三章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷

§3-1 點缺陷

了解各類點缺陷的基本類型，熟悉運用缺陷平衡濃度公式進行非化學(xué)計量缺陷。

§3-2 位錯的結(jié)構(gòu)

掌握位錯的類型、柏氏矢量的表示方法及位錯組態(tài)和位錯密度概念。

§3-3 位錯的運動

掌握位錯的運動形式，熟練掌握根據(jù)柏氏矢量與位錯線方向判斷正負刃型位錯、左右螺型位錯和混和位錯，并根據(jù)切應(yīng)力與柏氏矢量的位向關(guān)系，判斷位錯線的運動方向。

§3-4 位錯的應(yīng)力場

理解位錯的應(yīng)力場、刃型位錯應(yīng)力場的特點，了解位錯的彈性應(yīng)變能和位錯的線張力。

§3-5 位錯與晶體缺陷間的交互作用

了解位錯間的交互作用和位錯與點缺陷間交互作用原理。

§3-6 實際晶體中的位錯

掌握全位錯、不全位錯的概念，同時掌握位錯反應(yīng)的兩條件，了解擴展位錯和其他晶體中的位錯

第四章 晶態(tài)固體中的擴散

§4-1 擴散的宏觀定律

了解菲克第一定律與穩(wěn)定態(tài)擴散。掌握滿足菲克第二定律及不同初始條件和邊界條件解的物理意義，并據(jù)此能分析解決實際生產(chǎn)中的應(yīng)用問題。了解擴散機制。

§4-2 擴散系數(shù)

掌握用實驗方法測定擴散常數(shù)和擴散激活能的方法，熟悉影響擴散系數(shù)的因素，以及對材料性能改善、材料設(shè)計、質(zhì)量控制的指導(dǎo)意義。

第五章 相平衡與相圖

§5-1 相與相平衡

掌握組元、相、自由度與相律的概念，熟練地運用自由度與相律分析二元和三元相圖。

§5-2 二元系相圖

理解二元相圖的類型，熟練掌握二元相圖的幾何規(guī)律，并運用相接角法則和杠桿定律對二元相圖進行分析和計算。

§5-3 鐵碳相圖

熟練掌握Fe-Fe3C相圖與Fe-C相圖各自適用的條件，并據(jù)此熟練地分析與計算不同成分的碳鋼與白口鐵的結(jié)晶過程、室溫的組織組成、相組成及其相對含量，從而理解碳對鐵碳合金的組織與性能的影響。掌握灰口鑄鐵的石墨化過程，從而理解三種不同基體組織的灰鑄鐵的形成過程。

§5-4 三元系相圖

掌握三元相圖的定量法則和相應(yīng)的有關(guān)規(guī)律，并據(jù)此分析三元相圖的垂直截面圖、等溫截面圖和投影圖。

第六章 材料的凝固

§6-1 純金屬的結(jié)晶

了解純金屬結(jié)晶時的過冷現(xiàn)象和液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu); 純金屬結(jié)晶時均質(zhì)形核與非均質(zhì)形核概念與條件;晶體長大時的微觀結(jié)構(gòu)、長大機制和生長形態(tài)。

§6-2 固溶體合金的結(jié)晶

了解非平衡態(tài)的結(jié)晶過程和影響固溶體合金結(jié)晶時溶質(zhì)的重新分布的因素;合金凝固過程中的成分過冷現(xiàn)象和條件，并理解成分過冷對合金晶體形貌的影響規(guī)律。

§6-3 鑄錠組織的形成與控制

了解鑄錠三晶區(qū)的形成機制;影響鑄錠組織的因素。

第七章 晶態(tài)固體材料中的界面

§7-1 晶體表面

了解表面、表面吸附的概念;表面能與晶體的平衡外形的關(guān)系。

§7-2 晶界結(jié)構(gòu)

掌握小角度晶界與大角度晶界的類型、形態(tài)與形成機制，了解晶界原子排列的理論模型。

§7-3 晶界遷移

了解晶界遷移速度和晶界遷移的驅(qū)動力，掌握影響晶界遷移率的主要因素。

§7-4 相界面

掌握共格界面、半共格界面和非共格相界的概念和形成條件，了解復(fù)雜半共格界面的取向關(guān)系。

第八章 固態(tài)相變

§8-1 固態(tài)相變總論

掌握固態(tài)相變的概念、分類及形核與長大方式，了解固態(tài)相變動力學(xué)的概念。

§8-2過飽和固溶體的分解

掌握脫溶沉淀的概念、沉淀方式、沉淀強化機制，了解脫溶沉淀的熱力學(xué)、動力學(xué)概念、調(diào)幅分解的熱力學(xué)條件。

第九章 材料的變形與再結(jié)晶

§9-1單晶體的塑性變形

掌握單晶體塑性變形的概念、方式、機制、條件，孿生變形的特點，理解臨界分切應(yīng)力定律的概念，了解滑移過程的次生現(xiàn)象。

§9-2 多晶體的塑性變形

掌握多晶體變形時晶界的作用和塑性變形的特點，了解晶界對強度的影響規(guī)律。

§9-3 塑性變形對材料組織和性能的影響

掌握冷變形量對金屬組織與性能的影響規(guī)律，通過比較多晶體與單晶體的流充曲線掌握多晶體流變曲線的特點。了解形變織構(gòu)對材料性能的影響。

§9-4 冷變形金屬的回復(fù)與再結(jié)晶

掌握冷變形金屬在回復(fù)加熱過程中組織和性能變化的特點過程和機制，了解回復(fù)動力學(xué)概念。掌握冷變形金屬在再結(jié)晶加熱過程中組織和性能變化的特點、過程和機制，了解再結(jié)晶的動力學(xué)概念。