西北工业大学的硕士研究生入学考试真题内容涵盖材料科学与工程领域的多个知识点，这些内容对于理解和掌握材料科学的基础理论与应用至关重要。根据提供的部分试题内容，以下是详细的知识点解释：
一、金属材料的基本组成和特性
1. 间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点：
间隙固溶体是指溶质原子占据晶体的间隙位置，而溶剂原子基本保持原有的晶格排列。间隙相是一种特殊的固溶体，其中溶质原子的浓度非常高，以至于形成了新的晶体结构。间隙化合物则是由间隙原子和溶剂原子形成的稳定的化合物，例如金属碳化物。
2. 影响扩散的主要因素：
扩散是原子或分子在材料内部从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。影响扩散的主要因素包括温度、扩散物质的性质、晶格结构、扩散路径以及施加的应力等。
二、晶体缺陷与材料性能
1. 临界晶核的物理意义：
临界晶核是指在物质结晶过程中，晶体生长的最小稳定单位。只有当形成晶核的尺寸超过临界值时，晶体才能持续生长。
2. 形成临界晶核的充分条件：
临界晶核形成所需的条件包括适当的过冷度（或过饱和度）、激活能的克服以及必要的边界条件。
3. 影响形成非晶态金属的因素：
非晶态金属（又称金属玻璃）的形成受到冷却速度、合金成分以及合金的热历史等因素的影响。快速冷却可抑制晶体的形成，从而导致非晶态结构的生成。
4. 合金强化途径：
合金强化是指通过合金化改变金属材料的微观结构以提高其力学性能。常见的合金强化方法包括固溶强化、沉淀强化、晶界强化和加工硬化等。
三、晶体结构和晶体学
1. 晶面和晶向的计算：
在晶体学中，通过特定的指数可以表示晶面和晶向。晶面通常用密勒指数（hkl）来表示，晶向则用密勒-布雷斯指数（uvw）来表示。
2. 原子堆积密度的计算：
原子堆积密度是指在一定体积内原子的堆积程度。对于具有面心立方结构的材料，如MgO，其堆积密度可以通过计算晶胞内原子所占空间与晶胞总体积的比例来得到。
3. 界面能和形核功的计算：
液-固界面能和临界形核功与材料的结晶过程密切相关。液-固界面能描述了液体和固体界面之间的能量状态，而临界形核功是指形成临界晶核所需的最小能量。
四、材料的力学性能
1. 复合材料的力学性能：
复合材料的力学性能取决于其组成部分的性质和相互作用。当复合材料受到拉力时，屈服强度较低的组分会首先屈服。复合材料的弹性模量与各组分的体积分数和弹性模量有关。
2. 晶体滑移系统的分析：
晶体的滑移系统是指晶体在一定的外力作用下，能够通过位错移动实现塑性变形的特定晶面和晶向组合。通过分析滑移系统的柏氏矢量、位错线方向和运动方向，可以了解材料在受力时的变形机制。
五、材料加工与热处理
1. 加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化：
这些强化机制分别通过不同的途径提高材料的力学性能，例如通过塑性变形引入大量位错导致加工硬化，通过细化晶粒提高强度的细晶强化等。
2. 材料的热处理：
热处理是改善材料性能的重要手段，通过控制加热和冷却过程中的温度和时间，可以改变材料的微观结构和性能。例如，通过冷轧和退火可以改善纯铜板的力学性能。
以上内容仅是根据提供的试题内容总结的部分知识点，实际的试题中还涉及了更多深入的材料科学问题和计算分析。对于准备相关考试的学生来说，理解并掌握这些知识点对于通过考试至关重要。
