考研大綱作為考研學子備考復習的重要參考,新大綱的發布無疑牽動著考生的心。以下是西南石油大學922材料科學基礎2018考研大綱,有意報考西南石油大學922材料科學基礎2018年碩士研究生的學生可參考閱讀。目前有院校陸續開始發布2018考研大綱,新文道考研會為大家第一時間收集匯總,請大家密切關注!
<材料科學基礎>考研大綱
一、 試題范圍
1. 材料結構、擴散、界面與固態相變(35-45%)
1.1 材料的結構(10-15%)
目的與要求:掌握常見金屬的晶體結構、離子化合物結構,了解高分子材料的結構
1) 常見的晶體結構
晶體化學基本原理、典型金屬的晶體結構、無機化合物晶體結構
重點:晶體緊密堆積原理,常見的金屬和離子化合物結構類型
2) 固溶體和金屬間化合物的晶體結構、置換固溶體及影響因素、間隙固溶體、有序固溶體
重點:固溶體的類型及特點
3) 高分子材料結構,硅酸鹽晶體結構
高分子鏈結構、聚集態結構、硅酸鹽晶體結構:島狀結構、組群狀結構、鏈狀結構、層狀結構和架狀結構
重點:硅酸鹽的晶體結構類型及特點
4) 非晶態固體結構及準晶體
玻璃的概念、通性、結構、 硅酸鹽玻璃和金屬玻璃、 準晶體的結構模型、制備、性能與應用
重點:晶體結構
1.2 晶態固體中的擴散(5-10%)
目的與要求:掌握擴散的宏觀規律,微觀機制,熱力學驅動力和反應擴散
1) 擴散的宏觀規律
菲克第一定律與穩態擴散、菲克第二定律與非穩態擴散
重點:菲克第一、二定律的定義及應用
2)擴散的微觀機制
擴散機制、固態原子的無規行走及相關效應、 原子跳動與擴散系數的微觀表達式
重點:擴散的微觀機制及與宏觀機制的聯系
3) 擴散系數
擴散系數與擴散激活能、擴散系數的測定及影響擴散系數的因素、本征擴散系數與互擴散系數
重點:擴散系數的推導及影響因素,柯肯達爾效應
4) 擴散的熱力學分析
推動擴散原子定向遷移的“力”、 菲克定律的普遍形式、上坡擴散
重點:擴散熱力學分析和上坡擴散
5) 反應擴散與離子晶體中的擴散
反應擴散概念、離子晶體的缺陷、離子晶體中擴散系數的確定、離子電導率與擴散系數的關系
重點:擴散規律,擴散機制,擴散熱力學
1.3晶態固體材料中的界面(5-10%)
目的與要求:掌握表面、界面的定義、分類、性質,了解相界面的定義、分類和特點
1) 晶體表面
表面結構與性質、 表面能與晶體的平衡外形
重點:表面的定義和結構特點
2) 晶界結構與晶界的能量
界面的5個自由度、小角度、大角度晶界
重點:小角度晶界的分類,結構特點,晶界的能量
3) 晶界的偏析與遷移
晶界的平衡偏析及影響因素、晶界遷移速度、晶界遷移驅動力、影響晶界遷移率的主要因素、
重點:晶界遷移的驅動力及影響因素
4) 相界面
共格界面、 半共格、非共格界面、 界面能與顯微組織形貌
重點:相界結構
1.4 固態相變(10-15%)
目的與要求:掌握固態相變的一般規律以及脫溶沉淀、調幅分解、共析轉變和馬氏體相變等幾種典型相變的特點
1)固態相變總論
固態相變的特點及分類、固態相變的形核與長大、 固態相變動力學
重點:固態相變的分類,特點及形核、長大
2)成分保持不變的相變
多型性轉變、塊體轉變、 有序-無序轉變
重點:有序參量,有序轉變特點
3)過飽和固溶體的分解
脫溶沉淀過程、方式、 脫溶沉淀熱力學、 等溫沉淀的動力學、 調幅分解、沉淀相粗化、 沉淀強化機制
重點:脫溶沉淀的過程,沉淀相的結構及對性能的影響
4)共析轉變
共析轉變的熱力學、 珠光體的形成過程、 共析轉變動力學、 先共析與偽共析轉變、珠光體的組織熱點及力學性能
重點:共析轉變的形核、長大和轉變的熱力學
5) 馬氏體轉變、貝氏體轉變與過冷奧氏體轉變動力學圖
馬氏體轉變的基本特征、馬氏體轉變的晶體學、馬氏體轉變的動力學、熱力學、貝氏體轉變特征、過冷奧氏體轉變動力學圖
重點:馬氏體轉變的特點和熱力學
2. 相圖與材料的凝固(20-25%)
2.1 相平衡與相圖(15%)
目的與要求:掌握相圖的基本規律,鐵碳相圖的基本知識和相圖熱力學
1) 相與相平衡
組元、相、相平衡、 自由度與相律
重點及難點:相圖的基本概念,相律
2) 單元系相圖
單元系相圖的表示和實驗測定方法、 相圖分析、 有晶型變化的單元系相圖
重點:單元系相圖的標示及有晶型變化相圖的特點
3) 二元系相圖
杠桿定律、 二元系相圖的類型和幾何規律、 二元系相圖的分析
重點:杠桿定律和二元相圖的幾何規律
4) 鐵碳相圖
鐵碳合金的組元及基本相、 Fe-Fe3C相圖分析、 鐵碳合金及平衡結晶分析、 碳對鐵碳合金的組織與性能的影響、 鐵-石墨相圖
重點:鐵碳相圖的分析和組織組成物特點
5) 相圖的熱力學解釋
單元系相圖熱力學、 二元系相圖熱力學、 由自由能-成分曲線合成相圖
重點:相平衡的判據,自由能-成分曲線的特點
6) 三元系相圖
三元系相圖的表示方法、 三元系平衡相的定量法則、 三元勻晶、共晶相圖
重點:三元系平衡相的定量法則、三元勻晶相圖
2.2 材料的凝固(5-10%)
目的與要求:掌握純金屬、固溶體合金、共晶合金結晶的原理,特點,了解常見凝固技術及機制
1) 純金屬的結晶
結晶的過冷現象及熱力學條件、 液態金屬結構、金屬的結晶過程、形核與長大
重點:過冷的定義和晶體的形核、長大
2) 固溶體合金的結晶
非平衡態的結晶、固溶體合金結晶過程時溶質的重新分布、 合金凝固過程中的成分過冷、 界面穩定性與晶體生長形態
重點:非平衡凝固,成分過冷
3) 共晶合金結晶
共晶轉變機制、共晶組織形貌、亞共晶與過共晶合金中初生相形態、共晶系合金的非平衡結晶、鑄錠組織的形成與控制
重點:共晶合金的形核、長大,非平衡結晶
4) 凝固技術
定向凝固、 單晶制取及區域提純
重點:結晶熱力學,共晶合金結晶,凝固技術
3.缺陷、材料形變與強韌化(35-45%)
3.1晶體結構缺陷(15-20%)
目的與要求:掌握點缺陷、線缺陷的定義、分類、特點以及實際晶體中的位錯
1)點缺陷
點缺陷的形成、點缺陷的平衡濃度、運動與作用、 過飽和點缺陷
重點:點缺陷的類型,缺點濃度方程的推導
2) 位錯的結構
位錯的類型、柏氏矢量、晶體中位錯的組態和位錯密度
重點:柏氏矢量的定義,位錯的分類及各自特點
3) 位錯的應力場和運動
位錯的應力場、彈性應變能與線張力、位錯的運動
重點:位錯的受力和滑移、攀移
4) 位錯與晶體結構缺陷的交互作用,位錯的增殖、塞積與交割
位錯間的交互作用,與點缺陷的交互作用、位錯的增殖、塞積與交割
重點:位錯間的交互作用,位錯的增殖機制
5) 實際晶體中的位錯
全位錯和不全位錯、位錯反應、擴展位錯、其他晶體中的位錯
重點:點缺陷、位錯
3.2 材料的變形與再結晶(15-20%)
目的與要求:掌握單晶、多晶塑性變形的機制、特點,掌握塑性變形對材料組織結構和性能的影響,掌握回復、再結晶對塑性變形材料組織結構和性能的影響
1) 材料的彈性變形
基本概念、廣義虎克定律及彈性系數、 材料的滯彈性
重點:材料的彈性變形和滯彈性
2) 單晶體的塑性變形
滑移系及臨界分切應力、 滑移的位錯機制、 滑移過程中的此生現象、 孿生
重點:滑移和孿生特點及區別,臨界分切應力定律
3) 多晶體的塑性變形
多晶體變形時晶界的作用、多晶體塑性變形特點、 晶界對強度的影響
重點:多晶體塑性變形的特點,晶界對變形的影響
4) 塑性變形對材料組織和性能的影響
冷變形金屬的組織與結構、 冷變形金屬的加工硬化、形變織構、高分子材料的塑性變形結構變化
重點:冷變形的組織結構特點,加工硬化的定義及特點
5) 晶體的斷裂
晶體斷裂機理、 冷變形金屬的內應力和儲存能
重點:斷裂機理
6) 冷變形金屬的回復
回復過程特征,機制、 回復動力學
重點:回復的定義和機制,回復對材料的亞結構、性能影響
7) 第九節冷變形金屬的再結晶
再結晶的形核與長大、 再結晶動力學、再結晶溫度及晶粒大小、晶粒長大、晶體的高溫變形
重點:再結晶的形核、長大,再結晶溫度的影響因素、高溫晶體的塑性變形,動態回復,動態再結晶
3.3 材料的強韌化(5%)
目的與要求:總結歸納材料的強韌化措施及其機理
1) 材料強化的基本原理
2) 材料韌化的基本原理及常用方法
重點:強化機理,強化方法
二、考試題型和出題原則說明
1. 題型
考題共分名詞解釋、理論分析題和工程應用基礎題三個板塊,原則上名詞解釋分值不超過總分值的15%,其余部分由出題教師自由調配。
2. 出題原則
考研專業基礎課的試題以中等偏上的題為主,類型以基礎性、綜合類試題為主,盡量避免對于廣大考生來說過于專業和抽象難懂的內容,考研試題的內容要求涵蓋提綱所有要求考核的內容,提綱中所列重點必須考,考研試題的小題量控制在20--30道之間,保證考生基本能答完試題并有時間檢查。
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