广西大学2021年硕士研究生入学考试《材料科学基础（822）》考试大纲与参考书目

考试性质
 
考试方式和考试时间
 
试卷结构
 
考试内容和考试要求
一、金属材料
（一）原子结构和键合
了解的内容：1. 原子结构。2.高分子链。
重点：原子间的键合。
（二）晶体学基础
了解的内容：1. 晶体的对称性。2.极射投影 3.倒易点阵
理解的内容：1.中间相特性。
掌握的内容： 1. 空间点阵与晶胞。2.晶向指数和晶面指数。3.晶带定律。 4.晶面间距。5. 三种典型的金属晶体结构。 6.晶体的原子堆垛方式和间隙。7.固溶体的性质。
重点：典型的金属晶体结构、空间点阵、密勒指数。
（三）晶体缺陷
了解的内容： 1.点缺陷的运动。2.外表面。3.相界
理解的内容：1. 点缺陷的形成。2.点缺陷的平衡浓度。3.位错的应力场。4.位错的应变能与线张力。5.作用在位错线上的力。6.位错间的交互作用力。7.实际晶体结构中的伯氏矢量。8.不全位错
掌握的内容： 1.刃型位错、螺型位错、混合位错的特征。2.伯氏矢量的确定、特性与表示方法。3.位错的滑移、攀移与交割。4.位错的密度。5.位错的生成与增值。6.位错反应。7.晶界和亚晶界。8.堆垛层错 9.孪晶界。
重点：位错类型及其特点、位错理论。
（四）固体中原子及分子的运动
了解的内容： 1.交换机制。2.扩散系数D与浓度相关时的求解。3.原子跳跃。4.无规则行走与扩散距离。
理解的内容： 1.扩散的热力学分析。2.扩散激活能。3.反应扩散。
掌握的内容：1.菲克第一定律、第二定律。2.扩散方程的解（一端成分不受扩散影响的扩散体）。3.柯肯达尔效应。4.间隙机制。5.空位机制。6.扩散系数。7.影响扩散的因素。
重点：扩散机制、扩散系数的影响因素。
（五）材料的形变和再结晶
了解的内容： 1.弹性变形的本质。2.弹性变形的特征和弹性模量。3.弹性的不完整性。4.粘弹性。
理解的内容：1.多晶体的塑性变形:晶粒取向的影响。2. 再结晶后的晶粒长大的影响因素。3.再结晶退火后的组织。4.热变形与动态回复、再结晶。5.热加工对组织性能的影响。6.超塑性。
掌握的内容：1.单晶体的塑性变形：滑移、孪生、扭折。2.多晶体的塑性变形:晶界的影响。3.单相固溶体合金的塑性变形。4.多相合金的塑性变形。5.塑性变形对材料组织与性能的影响。6.冷变形金属在加热时的组织与性能变化。7.回复动力学。8.回复机制。9.再结晶过程（形核与长大）。10.再结晶动力学。11.再结晶温度及其影响因素。
重点：多晶体、单相固溶体的塑性变形、塑性变形对材料组织与性能的影响、冷变形金属在加热时的组织与性能变化、回复、再结晶的动力学与机制、回复再结晶的影响因素。
（六） 单组元相图及纯晶体的凝固
了解的内容： 1.单元系相图。
理解的内容： 1. 液固界面的构造。2.晶体长大方式和长大速率。3.结晶动力学及凝固组织。4.凝固理论的应用举例。
掌握的内容：1.相平衡条件和相率。2.液态结构特征。3. 晶体凝固的热力学条件。4.均匀形核的能量变化和临界晶核。5.非均匀形核的能量变化与临界晶核。
重点：单元系相图、液固界面的构造、均匀与非均匀形核的能量变化和临界晶核。
（七）二元系相图及其合金的凝固
了解的内容： 1. 固溶体的自由能-成分曲线。2.其他类型的二元相图。3.复杂二元相图的分析方法。3.表征液体混合程度的有效分配系数ke。4.合金的铸造与二次加工。
理解的内容： 1. 相图的表示和测定方法。2.多相平衡的公切线原理。3.混合物的自由能和杠杆法则。4.从自由能-成分曲线推测相图。5. 溶混间隙相图与调幅分解。6.根据相图推测合金的性能。7.固溶体的正常凝固。8.区域熔炼。9. 成分过冷。10.共晶凝固理论。
掌握的内容：1. 二元相图的几何规律。2.匀晶相图和固溶体的凝固。3. 共晶相图及其合金凝固。4.包晶相图及其合金凝固。5.铁碳合金的组织及其性能。6. 合金铸锭（件）的组织与缺陷。
重点：二元相图分析及计算、应用；铁碳合金的组织及其性能；共晶相图及其合金凝固。
（八）三元相图
了解的内容： 1. 三元相图的空间模型。2. 三元合金相图的应用。
理解的内容： 1. 三元相图成分表示法。2. 三元相图的截面图和投影图。3. 三元相图中的杠杆定律及重心定律。4. 三元匀晶、三元共晶相图。
重点：三元相图成分表示法、三元合金相图的分析与应用。

二、无机非金属材料
（一）结晶学基础
了解的内容：1. 晶体的基本概念与性质；2. 晶体的理想形状。
理解的内容： 1. 晶体的宏观对称性及对称分类；2. 晶体定向和结晶符号；
掌握的内容：1. 晶体结构的基本特征；2. 晶体化学基本原理（原子半径和离子半径、球体紧密堆积原理、配位数和配位多面体、离子的极化、电负性、鲍林规则）。
重点：晶体的基本性质和晶体化学基本原理。
（二）晶体结构与晶体中的缺陷
了解的内容：典型结构类型（石墨结构、NaCl型结构等）。
理解的内容：1. 硅酸盐晶体结构； 2. 晶体结构缺陷。
掌握的内容：1. 硅酸盐晶体结构（岛状结构、组群状结构、链状结构、层状结构、架状结构）的特点；2. 晶体点缺陷类型和缺陷化学反应表示法；3. 点缺陷的化学平衡（弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷）；4. 固溶体的概念和分类。
重点：硅酸盐晶体结构；晶体结构中的缺陷类型及缺陷表示方法。
（三）熔体和玻璃体
了解的内容： 1. 熔体的结构-聚合物理论；2. 聚合物形成过程；3. 常见的玻璃类型。
理解的内容：1. 熔体的性质（黏度、表面张力-表面能）；2. 玻璃的形成条件及影响因素。
掌握的内容：1. 玻璃的通性；2. 玻璃的结构（晶子假说和无规则网络假说）。
重点：熔体的性质、玻璃的通性和结构。
（四）表面与界面
了解的内容： 1. 固体表面特征；2. 晶体表面结构；3. 晶界的结构与分类；4. 多晶体的组织和晶界应力。
理解的内容： 1. 固体的表面能；2. 弯曲表面效应；3. 润湿的概念。
掌握的内容：1. 黏土的荷电性；2. 黏土的离子吸附与交换；3. 黏土胶体的电动性质。
重点：润湿现象；黏土-水系统胶体化学。
（五）热力学应用
了解的内容： 热力学在凝聚态体系中应用的特点。
理解的内容：相图热力学基本原理。
掌握的内容：1. 化学反应过程的方向性；2. 过程产物的稳定性和生成序；3热力学应用计算方法。
重点：经典热力学理论与方法在硅酸盐凝聚系统中的应用。
（六） 相平衡
了解的内容： 1. 硅酸盐系统相平衡的特点；2. 热力学平衡态与非平衡态；3. 单元系统；4. 简单的四元系统。
理解的内容： 1. 二元凝聚系统相图的基本类型；2. 二元系统相图举例；3. 三元凝聚系统相图的基本类型；4.三元系统相图举例。
掌握的内容：1. 硅酸盐系统中组分、相及相律；2. 具有一个低共熔点的简单二元系统相图；3. 生成化合物的二元系统相图；4. 具有多晶转变的二元系统相图；5. 具有液相分层的二元系统相图；6. 三元系统组成表示方法；7. 杠杆规则；8. 重心原理。
重点：1. 判读三元相图的几条重要规则（连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则）；2. 对三元系统结晶路程的讨论分析。
（七）扩散与固相反应
了解的内容： 1. 晶体中扩散的基本特点；2. 扩散动力学方程（菲克第一定律和第二定律的特点）。
理解的内容： 1. 扩散过程的推动力；2. 质点迁移的微观机构与扩散系数。
掌握的内容：1. 固体材料中的扩散及影响扩散的因素；2. 固相反应及其动力学特征；3. 固相反应动力学方程。
重点：杨德尔方程；影响固相反应的因素。
（八）相变
了解的内容： 1. 相变的概念和分类；2. 一级相变和二级相变的特点。
理解的内容： 1. 液-固相变过程热力学；2. 液-固相变过程动力学；3. 液-液相变过程。
掌握的内容：1. 相变过程推动力；2. 晶核形成条件；3. 晶核形成过程动力学；4. 晶体生长过程动力学；分相的热力学理论。
重点：液-固相变过程热力学和动力学；影响析晶能力的因素。
（九）烧结
了解的内容：1. 烧结的定义；2. 与烧结有关的一些概念（泰曼温度、固相反应等）；3. 烧结过程推动力；4. 烧结模型。
理解内容：1. 固态烧结；2. 液相参与的烧结；3. 晶粒生长和二次结晶。
掌握的内容：1. 蒸发-凝聚传质；2. 扩散传质；3. 液相烧结。
重点：影响烧结的因素。
参考书目
1、胡赓祥、蔡珣、戎咏华编著，《材料科学基础》，第3版，上海交通大学出版社，2010
2、陆佩文主编，《无机材料科学基础》（硅酸盐物理化学），武汉理工大学出版社，2008.