武汉理工(材料科学基础大纲1.docx

材料学院 材料科学基础大纲第一部分 考试说明一、考试性质《材料科学基础》是材料学科的专业基础课，着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、 性能之间的关系以及其变化规律，它是如何发挥材料潜力使用好现有材料和研究开发新材料 的理论基础，也是学习材料学科专业课的先行课程，所以设立为材料学科专业硕士研究生的 入学专业基础考试课程二、考试的学科范围 考查的详细要点见第二部分知识面要全面兼顾，重点在于基础三、评价目标 对《材料科学基础》的基本理论掌握，应用基本理论分析常见的工程现象的能力分析问题 要求文字语言通顺，层次清楚；回答问题要求要点明确，即提出论点，指明方向，简要说明 理由；计算题要有明确原理，原始数据来源，准确的结果，合理的计量单位四、考试形式与试卷结构考试时间 180 分钟，采用闭卷笔试 题形为问答方式的分析和论述题，含通用的计算内容按题目内容分小题按要点记分五、参考书目 侧重公有的基础理论，不限书目可以为任何90 年后出版的材料专业的教科书例如 西安交大石德柯等编《材料科学基础》，清华潘金生等编《材料科学基础》，哈工大李 超编《金属学原理》，中南矿冶曹明盛编《物理冶金基础》等等第二部分 考查要点一、材料的晶体结构名词概念晶体与非晶体 晶格与晶胞 晶向指数与晶面指数 体心立方 面心立方 密排六方 内容要求1．晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法，即指数与图形对应关系。

2．金属中常见三种典型晶型的原子位置、单胞中原子数、致密度、配位数、密排面与密排 方向3．立方晶系中方向指数的夹角和晶面间距二、晶体缺陷名词概念单晶体与多晶体 晶粒与晶界 点缺陷 线缺陷 面缺陷 空位 位错 柏氏矢量 刃型位错和螺 型位错 滑移与攀移内容要求1．定性说明晶体平衡时为什么存在一定的空位浓度 2．简单立方晶系中刃型位错和螺型位错原子模型，及其对应的柏氏矢量3．位错滑移运动的条件及其结果 4．晶体中的界面形式、界面能及其对晶粒形貌的影响三、材料的相结构名词概念固溶体与化合物 电子浓度内容要求1．固溶体有哪些类型，影响固溶体溶解度的因素2．材料中的化合物有哪些类型，及其它们的主要形成条件四、相图 名词概念 合金 组元 相、组织、组织组成物 固溶体与化合物 匀晶、共晶、包晶、共析转变 杠杆定 律 枝晶偏析 铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体 碳钢与白口铸铁 成分三角形 连 接线 连接三角形 等温截面图 垂直截面图内容要求1．阅读二元相图，已知部分相区确定相邻相区，确定双相区和三相区的冷却转变类型和反 应式，分析合金冷却时的相变过程及对应的冷却曲线2．根据相图（含匀晶、共晶、包晶、共析、包析综合）分析相和组织转变过程，用杠杆定律 定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量。

3．快速冷却对不同类型转变将会带来那些影响4．记住 Fe－Fe3C 平衡相图及相关点的成分和温度，分析相和组织转变过程，计算平衡转 变时相组成和组织组成物的相对含量认识或绘制室温组织示意图5．三元系的成分表示方法，即成分点和成分值的对应2．三相平衡区和四相平衡区空间结构特点和截面图中的形状及区的相邻关系降温过程发 生的转变类型3．看懂较简单的基本三元相图的平面图五、材料的凝固名词概念凝固与结晶 形核与长大 形核率与长大速度 溶质分配系数 成分过冷 内容要求 1．结晶的一般过程是怎样的，均匀形核和非均匀形核的主要差别，为什么晶核需要一定的 临界尺寸2．金属型材料结晶过程中晶体的长大方式与温度分布的关系 3．控制晶粒尺寸和凝固体组织的方法，及其用凝固理论的解释 4．什么是成分过冷，它的形成原因、影响因素以及对固溶体凝固组织的影响六、材料的塑性变形与回复再结晶名词概念塑性变形 屈服 滑移、滑移系、滑移面、滑移方向 孪生 加工硬化 变形织构 回复、再结晶 再 结晶温度 热加工内容要求1．金属塑性变形的基本过程与方式2．面心立方和体心立方晶系的滑移系及外力作用下的首开滑移系 3．塑性变形后的组织、性能的变化。

什么是加工硬化，产生原因及工程意义 4．利用位错的基本理论说明滑移方式塑性变形的若干现象5．回复和再结晶时发生了哪些变化，它们给材料的组织、性能哪些影响 6．再结晶和凝固结晶有哪些相同和不同的地方，为什么再结晶过程不是相变 7．影响再结晶后晶粒尺寸的因素及其控制七、固体中的扩散名词概念扩散与扩散系数 间隙扩散与代位扩散 上坡扩散与反应扩散 柯肯达尔效应 内容要求1．菲克第二定律的误差函数解的形式，及其在工程中的应用计算2．影响扩散系数的因素有那些，对其原因和方向能进行基本说明3．利用热力学原理解释上坡扩散与反应扩散八、固态相变名词概念固态相变 扩散型相变 马氏体型相变内容要求1．固态相变有哪些类型，与凝固过程相比有那些特点2．什么是扩散型相变? 什么是马氏体型相变? 各自发生的条件和转变特点第一题：听力 20 分（有选择有填空）第二题：0》依据是计算机基础 20 分 ,今年考了很多 DOS 下的命令,比如DIR MD,以及WORLD的基本操作，总之要看书1》 设计一个实验用来制备或加工一种材料并给出现代测试 材料组成，结构和性能的测试方法，最少要涉及三种测试方 法 20 分2》何谓材料科学的六面观？并叙述一下现代的材料观？ 15 分3》材料有：金属材料，无机非，高分子，复合材料等，就 其中一种材料说说它的结构，性能和发展方向？15 分4》写一份你对硕士研究生阶段学习的展望和计划 10 分另外今年是考完 2 天就公布成绩,然后就选导师了公费取消,改成奖学金制度,有全额和半额之分。