2018年武汉工程大学804材料科学基础考研大纲

D:\ \《材料科学基础》研究生入学考试大纲.doc 材料科学与工程学院
武汉工程大学
《材料科学基础》考研考试大纲
课程编号：
英文译名：Foundations of Materials Science
教材： 《材料科学基础》.张联盟主编.武汉理工大学出版社
参考书： 《材料物理导论》.杨尚林编.哈工大出版社
《材料化学导论》.席慧智编.哈工大出版社
《现代材料化学》.刘光华编.上海科学技术出版社
《无机材料物理化学》.叶瑞伦主编. 科学技术出版社
《无机材料物理化学》.周亚栋主编.武汉理工大学出版社
一 内 容
(1)概述 （ 定义、分类、发展方向、基本要求）
 掌握材料科学的定义与分类；
 掌握无机材料物理化学课程的研究领域；
 了解课程的发展方向；
(2)热力学在无机材料科学与工程中应用（化学平衡、 热力学势函数法、 相平衡
与相图）
 了解化学平衡的条件、多相反应的平衡常数计算；掌握化学反应等温方程式与
△G°的计算；理解温度对平衡常数的影响；
 掌握热力学势函数法在无机材料工程中的应用；
 了解 Sao、C2S、ZrO2 系统相图（重点）；
 了解二元系统相图组成表示方法、杠杆规则和相律；
 掌握二元相图的基本类型及实用实例（重点）；
 了解三元系统相图的应用（重点）；
 了解四元交互系统相图及其应用；
(3)无机材料的聚集状态 （结晶状态、晶体缺陷、胶体、表面、相界和晶界）
 了解单质晶体、离子晶体的晶体化学特征；
 掌握二元化合物、三元化合物单质晶体、离子晶体结构与性能（重点）；
 掌握硅酸盐结构和分类；
 掌握点缺陷、位错及面缺陷等特征（重点）；
 掌握熔体和玻璃体等特征、结构及其相关计算（重点）；
 掌握粘土质点的带电理论及§—电位、离子交换和胶团中的结合水特性、泥浆
流动性和稳定性及泥料的可塑性（重点）；
 了解表面现象、固体表面特征、晶界和相界特征界面行为（重点）；
 相变、有序—无序转变、相分解与原子排列、非平衡过程、非晶态转变；
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(4)过程动力学（扩散过程、多相反应过程 、烧结过程 ）
 了解扩散的宏观规律、掌握扩散方程的建立、了解扩散系数的测定方法（重点）；
 掌握扩散的微观规律（重点）；
 了解多元系统中扩散的热力学描述；
 掌握扩散的影响因素；
 掌握多相反应机理；
 掌握多相 反应动力学方程（重点）；
 了解影响多相反应的因素；
 掌握烧结机理（重点）；
 了解烧结过程的动力学（重点）；
 了解并掌握烧结与陶瓷显微结构的形成特点（重点）；
(5)现代材料制备化学
 溶液法；
 Sol-gel 法；
 水热合成法；
 固相反应法；
 等离子法；
二、 有关实验内容
实验题目 基本技术训练
一：普通实验室高温炉的设计与安装 掌握设计与安装普通的实验室用高温炉.
二：最紧密堆积原理及典型化合物晶体的结构分析
1,建立晶体结构的立体概念
2,掌握晶体内部质点排列的基本方式 3，深化对配位数
和配位多面体概念的理解.
三：固相反应动力学实验
1，通过实验进一步掌握固相反应机理，以 Na2CO3-SiO2
系统的固相反应，对杨德方程进行验证。2，熟悉采用
失重法固相反应的研究方法。3，通过作图计算求出反
应速度常数 Kj 和反应活化能 q.
四：粘土—水系统电位测定
1，了解粘土粒子的荷电性，观察并熟悉粘土胶粒的电
泳现象。2，掌握通过测定电泳速度，求出粘土—水系
统的电位的方法。3，进一步了解电位与粘土—水系统
各种性质的关系.
五：粘土的离子交换的测定 掌握粘土的离子交换量的测定方法
六：润 湿 角 实 验 1，掌握实验原理及润湿角的测定方法。2，测定 Fe--BN
的润湿角.
七：SOL—GEL 法制备纳米 TiO2 及其表征 1，掌握 SOL—GEL 法的原理。2，掌握前驱体的制备方
法。3，学会纳米材料的形貌（TEM、SEM）、物相（XRD、
FTIR）、相变（DTA、TG）的表征。
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三、 《材料科学基础》考试大纲说明
1．基本的要求
1. 掌握多相反应平衡常数、等温方程式及吉布斯自由能的计算及其在无机材料
工程中的应用计算。
2. 掌握化学势函数法在无机材料工程中的应用计算。
3. 了解单质晶体、离子晶体、二元化合物、三元化合物的晶体化学、结构与性
能的关系。
4. 掌握各种硅酸盐结构及其性质。
5. 掌握点、线、面缺陷等特征，并能解决生产实际问题。
6. 掌握应用胶体理论研究粘土的ξ —电位及离子交换性能，研究泥浆的流动
性、稳定性及可塑性，以达到解决实际生产问题的能力。
7. 掌握多相反映动力学以及在无机材料工程中的应用
8. 掌握烧结机理，解决烧结过程中的动力学实际问题。
2．相关知识的要求
1、 物理化学
2、 晶体化学
3、 结构化学