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材料學(xué)院2021年碩士研究生招生考試大綱

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》科目考試大綱

層次：碩士

科目代碼：801

適用招生專業(yè)：材料物理與化學(xué)，材料學(xué)，先進(jìn)材料制備技術(shù)，材料與化工

考試主要內(nèi)容：

1．原子鍵合

①原子結(jié)構(gòu)；②離子鍵；③共價(jià)鍵；④金屬鍵；⑤分子鍵；⑥高分子鏈。

2．固體結(jié)構(gòu)

①晶體學(xué)基礎(chǔ)；②金屬的晶體結(jié)構(gòu)；③合金相結(jié)構(gòu)；④離子晶體結(jié)構(gòu)；⑤共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)；⑥聚合物晶體結(jié)構(gòu)。

3．晶體缺陷

①點(diǎn)缺陷；②線缺陷；③表面及界面。

4．?dāng)U散遷移

①擴(kuò)散定律；②擴(kuò)散機(jī)制；③影響擴(kuò)散的因素。

5．變形與再結(jié)晶

①?gòu)椥耘c塑性變形；②單晶體的塑性變形；③多晶體的塑性變形；④變形后的組織與性能；⑤合金的塑性變形；⑥回復(fù)和再結(jié)晶；⑦動(dòng)態(tài)回復(fù)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和金屬的熱加工；⑧高聚物的塑性變形。

6．相與相平衡

①相、組元，系統(tǒng)；②自由度，相律；③相圖及其表示和測(cè)定方法；④材料中的基本相及其特征；⑤相圖熱力學(xué)基礎(chǔ)。

7．單元相圖及純組元的凝固與結(jié)晶

①單元系相圖與相平衡；②純金屬的凝固與結(jié)晶；③鑄錠結(jié)構(gòu)及其影響因素；④高分子的結(jié)晶。

8．二元相圖及合金的凝固與結(jié)晶

①合金相結(jié)構(gòu)、合金的結(jié)晶過程（包括平衡結(jié)晶與不平衡結(jié)晶）及合金相圖的建立；②二元合金相圖的基本類型及相圖分析；③合金性能與相圖的關(guān)系；④二元合金的凝固理論；⑤純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變與鐵碳相圖；⑥高分子合金的凝固與結(jié)晶。

9．三元相圖

①三元相圖基礎(chǔ)；②固態(tài)下不溶解的三元共晶相圖。③固態(tài)互不溶解三元共晶相圖的投影圖、結(jié)晶過程、等溫截面、變溫截面。④三元相圖分析、等溫截面、變溫截面。

建議參考書目：

[1]《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，胡賡祥、蔡珣主編，上海：上海交通大學(xué)出版社，2010年（第3版）。

[2]《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，石德珂主編，西安：西安交通大學(xué)出版社，2006年（第2版）。

[3]《材料科學(xué)基礎(chǔ)輔導(dǎo)與習(xí)題》，蔡珣、戎詠華編著，上海：上海交通大學(xué)出版社，2008年（第3版）

《金屬學(xué)與熱處理原理》科目考試大綱

層次：碩士

科目代碼：821

適用招生專業(yè)：材料加工工程

考試主要內(nèi)容：

1．金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

①.晶胞、晶系、晶面指數(shù)與晶向指數(shù)；②.三種典型金屬晶體的原子排列方式、晶胞原子數(shù)、配位數(shù)、致密度、密排晶向與密排晶面；③.點(diǎn)缺陷、位錯(cuò)、界面的基本概念；④.純金屬結(jié)晶規(guī)律、結(jié)晶條件、結(jié)晶過程中的形核、長(zhǎng)大過程與晶粒尺寸控制、金屬鑄錠的組織與缺陷。

2．二元合金的結(jié)構(gòu)與相圖

①.合金中的相及其結(jié)構(gòu)：固溶體、化合物；②.二元合金相圖建立與杠桿定律，二元相圖的分析和使用；③.二元合金凝固過程分析、組織形貌及平衡相、平衡組織計(jì)算；非平衡凝固過程及其組織分析。

3．鐵碳合金

①.鐵-滲碳體相圖的特征溫度點(diǎn)、碳含量、轉(zhuǎn)變線、各區(qū)域的組織與組成相、冷卻過程的分析與相組成和組織組成含量計(jì)算。②.鋼中的主要雜質(zhì)的作用；含碳量對(duì)碳鋼組織和性能的影響；常用碳鋼。

4．三元合金相圖三元合金相圖的表示方法和三相平衡的定量法則，簡(jiǎn)單三元相圖及其合金結(jié)晶過程分析，三元相圖的等溫截面和變溫截面；

5．金屬的塑性變形與再結(jié)晶

①.金屬塑性變形的方式：滑移、孿生；②.晶體滑移的位錯(cuò)機(jī)制、滑移面、滑移方向、滑移系；③.塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響。位錯(cuò)強(qiáng)化機(jī)制、細(xì)晶強(qiáng)化機(jī)制。④.冷變形金屬在加熱過程中的組織與性能變化，回復(fù)與再結(jié)晶。

6．固態(tài)金屬中的擴(kuò)散擴(kuò)散現(xiàn)象，機(jī)理和條件，擴(kuò)散定律，影響擴(kuò)散的因素。

7．鋼的熱處理

①、鋼的奧氏體化過程、奧氏體晶粒度及控制；②、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變、珠光體、貝氏體、馬氏體的組織形貌及性能；TTT曲線與CCT曲線；魏氏組織。③、退火、正火、淬火、回火的目的、組織與應(yīng)用；常用鋼的熱處理規(guī)范。

8．工業(yè)用鋼

①.鋼的分類與牌號(hào)，合金元素在鋼中的作用與影響；②.常用結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分、熱處理、組織、性能及用途。會(huì)合理選材。

9．鑄鐵材料灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的牌號(hào)、熱處理、組織與用途。

試題類型：名詞解釋題、填空題、簡(jiǎn)述題、繪圖計(jì)算題、分析綜合題。

具體要求：基本概念與基本原理清楚，并能夠利用其計(jì)算與分析。注重基本概念與基本理論的聯(lián)系，注重各章節(jié)的聯(lián)系和綜合。

建議參考書目：

《金屬學(xué)與熱處理原理》，崔忠圻、劉北興著，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007年（第3版）

《高分子化學(xué)與物理》科目考試大綱

層次:碩士

科目代碼：823

適用招生專業(yè)：先進(jìn)高分子材料

考試主要內(nèi)容：

高分子化學(xué)部分：

要求考生系統(tǒng)地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反應(yīng)原理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)，聚合物的合成方法、以及聚合物的化學(xué)反應(yīng)。要求考生具有抽象思維能力和邏輯推理能力，以及綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力。

具體要求如下：

1．掌握高分子化學(xué)的基本概念；聚合物分類及命名、聚合反應(yīng)分類及相互關(guān)系。

2．掌握從單體結(jié)構(gòu)等因素入手，用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)方法分析單體進(jìn)行均聚合、共聚合反應(yīng)的能力。

3．掌握各種連鎖聚合反應(yīng)（自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、配位聚合、開環(huán)聚合、易位聚合）機(jī)理的特點(diǎn)、基元反應(yīng)；單體與引發(fā)劑的匹配、反應(yīng)速率、相對(duì)分子質(zhì)量和聚合物空間立構(gòu)的控制等。

4．掌握各種逐步聚合反應(yīng)的機(jī)理、特點(diǎn)，以及聚合物聚合度的控制等。

5．掌握各種共聚合反應(yīng)的原理和機(jī)理、共聚組成的控制等

6．掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的基本特點(diǎn)和主要的聚合物化學(xué)反應(yīng)。

7．掌握主要聚合物的合成機(jī)理、聚合方法、聚合工藝等。

高分子物理部分：

考試內(nèi)容主要包括三個(gè)部分：聚合物的結(jié)構(gòu)、聚合物的分子運(yùn)動(dòng)、聚合物的各種物理性能。以聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為主線、以分子運(yùn)動(dòng)為聯(lián)系結(jié)構(gòu)與性能的橋梁，重點(diǎn)考核高分子的鏈結(jié)構(gòu)（包括化學(xué)組成、形狀、形態(tài)、分子量和分子量分布）、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（包括晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、取向及織態(tài)結(jié)構(gòu)）和各種物理性能（包括溶液性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、流動(dòng)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等）間的關(guān)系，以及聚合物的結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)、分子量及其分布及各種物理力學(xué)性能的測(cè)試方法等。

具體為：

1、掌握高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)，構(gòu)造、構(gòu)型與構(gòu)象的基本概念，影響柔性的因素，構(gòu)象的統(tǒng)計(jì)分析與計(jì)算。

2、掌握聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（晶態(tài)、非晶態(tài)與液晶態(tài)）與取向結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)晶度與取向度的定義、計(jì)算與測(cè)定方法。

3、掌握高分子溶液的溶解過程，溶度參數(shù)、第二維利系數(shù)、哈金斯參數(shù)的物理意義，高分子溶液與多組分聚合物的相分離機(jī)理

4、掌握各種平均分子量與分子量分布的定義、計(jì)算與測(cè)定方法。

5、掌握高分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，玻璃化轉(zhuǎn)變理論，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶速度與熔點(diǎn)等基本概念、影響因素與測(cè)定方法。

6、橡膠彈性的特點(diǎn)、產(chǎn)生條件，橡膠彈性熱力學(xué)分析，橡膠的統(tǒng)計(jì)狀態(tài)方程，網(wǎng)絡(luò)的溶脹。

7、蠕變、應(yīng)力松馳、滯后與內(nèi)耗的基本概念、影響因素及表征方法，線性粘彈性模型，時(shí)-溫等效原理，動(dòng)態(tài)力學(xué)譜與次級(jí)轉(zhuǎn)變。

8、屈服、銀紋、剪切帶、脆韌轉(zhuǎn)變溫度與斷裂的基本概念，格里菲斯斷裂理論，增強(qiáng)與增韌的途徑與機(jī)理。

9、牛頓流體與非牛頓流體，聚合物的粘性流動(dòng)曲線，粘度的測(cè)定方法與影響因素，聚合物流體的彈性響應(yīng)。

試題類型：題型包括概念題、問答題、計(jì)算題。

具體要求：基本概念與基本原理清楚，并能夠利用其計(jì)算與分析。注重基本概念與基本理論的聯(lián)系，注重各章節(jié)的聯(lián)系和綜合。

建議參考書目：

潘祖仁，《高分子化學(xué)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011，第五版。金日光、華幼卿主編，《高分子物理》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013，第四版。

《冶金原理》科目考試大綱

層次：碩士

科目代碼：864

適用招生專業(yè)：冶金物理化學(xué)，有色金屬冶金，材料與化工

考試主要內(nèi)容：

1.Al2O3-SiO2-CaO三元系相圖初晶液相面、共晶線包晶線及組成點(diǎn)冷卻過程的分析

2.化合物離解生成反應(yīng)離解壓的計(jì)算、離解生成反應(yīng)平衡圖的分析、化合物相變與離解生成反應(yīng)ΔG?-T關(guān)系式的斜率變化之間的關(guān)系

3.C的燃燒熱力學(xué)C-O系發(fā)生的反應(yīng)、C氣化反應(yīng)的熱力學(xué)分析

4.CO還原金屬氧化物還原反應(yīng)熱力學(xué)分析、用CO進(jìn)行選擇性還原金屬氧化物時(shí)還原條件的計(jì)算

5.固體C還原金屬氧化物還原溫度在1000°C以下時(shí)還原反應(yīng)的熱力學(xué)分析、還原溫度在1000°C以上時(shí)還原反應(yīng)的熱力學(xué)分析

6.氣固反應(yīng)動(dòng)力學(xué)完整的氣固反應(yīng)機(jī)理模型、氣固反應(yīng)所經(jīng)歷的環(huán)節(jié)、反應(yīng)處于擴(kuò)散區(qū)動(dòng)力學(xué)區(qū)混合區(qū)的含義、金屬氧化過程動(dòng)力學(xué)方程式的推導(dǎo)

7.粗金屬的精煉區(qū)域精煉的原理分析、氧化精煉的原理分析

8.Cu-H2O系ε-pH圖ε-pH圖中物質(zhì)穩(wěn)定區(qū)、Cu2O浸出反應(yīng)條件的選擇

9.電解過程陽極反應(yīng)、陰極反應(yīng)、極化、電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、電解時(shí)實(shí)際電極電位的計(jì)算、陰極上離子析出的順序

建議參考書目：

[1]《冶金原理》，李洪桂主編，科學(xué)出版社，2005

[2]《有色冶金原理》，傅崇說主編，冶金工業(yè)出版社，1997

[3]《鋼鐵冶金原理》，黃希祜主編，冶金工業(yè)出版社，2005

材料學(xué)院2021年碩士研究生招生考試大綱

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