桂林电子科技大学813材料科学基础2021年考研专业课初试大纲.pdf

### 桂林电子科技大学813材料科学基础2021年考研专业课初试大纲解析 #### 一、考试性质与考查目标 《材料科学基础》作为一门材料科学领域的核心课程，对于材料科学与工程专业的研究生而言至关重要。本课程主要考察学生对材料科学基础知识的掌握程度以及运用这些知识解决实际问题的能力。考生需要具备以下几个方面的能力： 1. **基本原理与概念的理解**：能够准确理解和掌握材料科学的基本原理、相关概念、工艺原理及其影响因素。 2. **解决问题的能力**：能够运用材料科学的基本原理来分析和解决工程实践中的问题，并掌握材料改性的方法。 3. **材料失效与强化机制**：熟悉常见的材料失效模式及其原因，并了解不同的强化机制。 #### 二、适用范围与考试形式 此考试大纲适用于报考桂林电子科技大学材料科学与工程学院的080500材料科学与工程、085600材料与化工专业的硕士研究生招生考试。考试采用闭卷形式进行，满分为150分，考试时长为180分钟。试题内容涵盖了材料科学基础的核心内容，并可能涉及相关领域的最新进展。 #### 三、考查内容详解 1. **材料的结构** - **结合键**：了解不同类型的结合键（如金属键、离子键、共价键等），并掌握它们如何影响材料的物理和化学性质。 - **晶体学基础与常见晶体结构**：掌握晶体学的基础知识，包括布拉维格子、空间群等，并熟悉常见晶体结构（如fcc、bcc、hcp）的特点。 - **固溶体与中间相结构**：理解固溶体的形成条件及其对材料性能的影响，掌握中间相的定义及其结构特征。 - **典型离子晶体结构**：了解典型离子晶体（如NaCl、CsCl等）的结构特点及其稳定性。 - **典型共价晶体结构**：掌握Si、Ge等半导体材料的典型共价晶体结构。 2. **晶体缺陷** - **点缺陷**：了解点缺陷（如空位、间隙原子）的类型及其对材料性能的影响。 - **位错的结构与位错的运动**：掌握位错的基本类型（刃型位错、螺型位错）、位错的运动方式（滑移、攀移）及其在塑性变形中的作用。 - **位错的能量及交互作用**：理解位错能量的来源及其与材料性能的关系。 - **位错的增殖、塞积与交割**：了解位错增殖的机制，掌握位错塞积与交割的现象及其对材料强度的影响。 - **表面、晶界与相界的结构**：掌握表面、晶界、相界的定义及其对材料性能的影响。 - **界面能与显微组织形貌**：理解界面能的概念及其如何影响材料的显微组织形态。 3. **相平衡与相图** - **组元、相与相平衡、自由度与相律的概念**：掌握相平衡的基本概念，包括相、组元、自由度等。 - **杠杆定律**：理解杠杆定律的原理及其在相图分析中的应用。 - **二元相图综合分析**：能够分析二元相图，并预测不同温度下的相组成。 - **三元相图的成分表示与三元系平衡相的定量法则**：了解三元相图的表示方法，掌握三元系平衡相的定量分析方法。 - **三元相图的投影图、水平截面图和垂直截面图分析**：能够分析三元相图的不同截面图，并理解其意义。 - **三元共晶、包晶、包共晶相图中三相平衡与四相平衡转变类型的判别**：掌握三元共晶、包晶、包共晶相图中各种相变类型的识别方法。 4. **材料的凝固** - **材料凝固时晶核的形成**：理解晶核形成的动力学过程。 - **材料凝固时晶体的生长**：掌握晶体生长的机制及其影响因素。 - **固溶体合金的凝固**：了解固溶体合金凝固过程中相变的特点。 - **共晶合金的凝固**：掌握共晶合金凝固时的相变规律。 - **铸锭组织的形成与控制**：掌握铸锭组织的形成机制及其控制方法。 5. **固体中的扩散** - **扩散定律及其应用**：掌握菲克第一定律和菲克第二定律，并能够应用这些定律解决实际问题。 - **扩散的微观机理**：理解原子扩散的几种机理（如空位机制、间隙机制）。 - **影响扩散的因素**：了解温度、压力、材料类型等因素对扩散速率的影响。 - **扩散的热力学理论**：掌握扩散过程的热力学描述。 - **反应扩散**：了解反应扩散的基本概念及其在材料合成中的应用。 6. **材料的变形与再结晶** - **材料的弹性变形**：掌握弹性变形的定义及其与杨氏模量、泊松比的关系。 - **滑移和孪晶变形**：了解滑移和孪生的基本概念及其对塑性变形的影响。 - **单晶体及多晶体的塑性变形**：掌握单晶体和多晶体塑性变形的特点。 - **金属的变形与强化**：理解金属塑性变形的机理及其对材料性能的影响。 - **冷变形金属的组织与性能**：掌握冷变形后金属的微观组织变化及其对性能的影响。 - **冷变形金属的回复与再结晶**：了解冷变形金属的回复与再结晶过程及其对微观组织的影响。 7. **固态相变** - **固态相变的概念及分类**：掌握固态相变的基本概念及其分类。 - **固态相变的主要类型及特点**：了解不同类型固态相变的特点及其在材料科学中的应用。 #### 四、参考书目及其他 参考书目为《材料科学基础》（第二版）石德珂主编，机械工业出版社（2003年版）。考生还需要准备无存储功能的计算器和画图工具（如尺子）。 《材料科学基础》是一门涵盖了材料科学诸多方面的综合性课程，对于考生来说，不仅需要牢固掌握基础知识，还需要具备运用这些知识解决实际问题的能力。通过系统学习本课程，可以为今后从事材料科学研究打下坚实的基础。