上海海事大学2023年自命题考研大纲：833材料科学基础

科目代码

833

科目名称

材料科学基础

试卷总分

150

考试时间

3小时

参考书目

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考试内容

第一部分：原子结构与键合

1.原子结构：（1）物质的组成；（2）原子的结构；（3）原子的电子结构；

2．原子间的键合：（1）金属键；（2）共价键；（3）离子键；（4）范德华力；（5）氢键；

3．高分子链

第二部分：晶体结构

1.晶体学基础：(1) 空间点阵和晶胞；(2) 晶向指数和晶面指数；

2.金属的晶体结构：(1) 三种典型的金属晶体结构；(2) 晶体的原子堆垛方式和间隙；(3) 多晶型性；

3.离子晶体的结构：（1）离子晶体的主要特点；（2）配位数与离子的堆积；（3）离子晶体的结构规则；（4）典型离子晶体的结构。

第三部分：高分子材料的结构

1. 高分子材料的合成与分类；

2. 高分子链的结构及构象：（1）高分子链的链接方式和构型；（2）高分子链的几何形状；

3. 高分子的聚集态结构：（1）晶态与非晶态聚合物的结构；（2）聚合物的结晶度与玻璃化温度；

4.高分子材料的性能与结构关系。

第四部分：晶体缺陷

1.点缺陷：(1) 点缺陷的类型与形成；(2) 点缺陷的平衡浓度；(3) 点缺陷的对材料性能的影响；

2.位错：(1) 位错的基本类型和特征；(2) 伯氏矢量；(3) 位错的运动；(4) 位错的弹性性质；(5) 位错的生成和增殖；(6) 实际晶体结构中的位错；

3.表面及界面：(1) 外表面；(2) 晶界和亚晶界；(3) 孪晶界；(4) 相界。

第五部分：材料的相结构及相图

1.合金相结构：(1) 固溶体；(2) 中间相；

2. 二元相图及其类型：(1)相图基本知识：相平衡条件和相律；(2)一元相图；

3.二元相图：(1) 匀晶相图和固溶体凝固；(2) 共晶相图及其合金凝固；(3) 包晶相图及其合金凝固；(4)杠杆法则；(5) 二元相图的几何规律；(6) 调幅分解；(7) 复杂二元相图的分析方法；(8) 根据相图推测合金的性能；

4.三元相图的基础：(1) 三元相图成分表示方法；(2) 三元相图的空间模型；(3) 三元相图的截面图和投影图；(4) 三元相图中的杠杆定律及重心定律；

5.三元匀晶相图；

6.具有两相共晶反应的三元相图。

第六部分：材料的凝固与气相沉积

1. 材料凝固时的晶核形成：（1）均匀形核；（2）形核率；（3）非均匀形核；

2.材料凝固时晶体生长影响因素与规律；

3. 固溶体的凝固理论；

4.共晶合金的凝固理论。

第七部分：扩散与固态相变

1.扩散定律与应用：(1) 菲克第一定律；(2) 菲克第二定律；

2. 扩散机制：（1）间隙扩散与空位扩散；（2）互扩散和柯肯达尔效应；(3) 扩散系数的求解；

3.扩散的影响因素与扩散驱动力；

4.（1）离子晶体的扩散与烧结；（2）纳米晶体的扩散；

5.固态相变的形核；

6.固态相变的晶体成长；

7.扩散型相变；

8.无扩散相变.

第八部分：材料的变形与断裂

1.金属的变形；

2.滑移与孪晶变形：（1）滑移机制；（2）滑移面与滑移方向；

3.单晶体的塑性变形；

4.多晶体的塑性变形：（1）塑性变形的影响因素；（2）晶粒大小对材料强度与塑性的影响；

5.纯金属的变形强化：（1）位错交割；（2）位错反应与增殖；

6.合金的变形与强化：（1）单相合金的变形与强化；（2）低碳钢的屈服和应变时效；（3）第二相对合金变形的影响；

7.冷变形金属的组织与性能；

8.金属的断裂；

9.冷变形金属的回复与再结晶；

10.金属的热变形、蠕变与超塑性；

11.陶瓷晶体的变形。

第九部分：材料的变形与断裂

1.固体的能带理论；2.半导体；3.材料的磁性；4.材料的光学性能；5.材料的热学性能；

6.功能材料举例。

第十部分：材料概论

1.金属材料；2.高分子材料；3.工程结构陶瓷材料；4.复合材料。