《材料科学基础》专业课考试大纲

一、        基本要求：

《材料科学基础》是材料学科的专业基础课，着重讲述材料的微观组织与性能之间的关系。本课程强调晶体材料中的共性基础问题，要求基本了解材料的成份、组织结构、性能及三者间的关系；掌握定量、半定量地解决工程材料问题的方法，这对于理解现有材料和开发新材料都具有重要的指导意义。考试的目标是考查学生对《材料科学基础》基本理论的掌握程度以及应用基本理论分析材料问题的能力。

二、 考试内容：

1. 晶体和非晶结构

原子的结构等基本概念；共价键、离子键、金属键和分子键等基本概念；空间点阵、晶格、晶系、晶胞等概念。晶向与晶面指数的标定；典型金属、离子化合物与共价化合物的晶体结构特点；固溶体与典型化合物结构。掌握点缺陷的类型；熟练掌握位错的基本类型、柏氏矢量等基本概念；了解晶界和亚晶界的结构及特性，固体的表面结构及特性。非晶态固体形成的基本理论及条件；非晶态固体结构及其基本理论。

2、相平衡及相图

同质多晶（同素异构）现象；相图热力学的基本知识；纯晶体的凝固过程；单元和二元系统相图组成表示法、杠杆规则和相律；二元相图的基本类型；铁碳相图的分析。

3、扩散过程

扩散的宏观规律（菲克第一和第二定律），扩散方程的建立及不同情况下的通解，扩散的微观规律，扩散机制，克肯达尔效应；影响扩散的因素。

4、相变过程

一级相变和二级相变的概念；液相-固相的转变：晶核生成，晶体生长，影响结晶速率的因素；固相-固相的转变：固态相变的特点、分类、扩散型相变，非扩散型相变。

5、固相反应过程

固相反应的定义及特点；固相反应机理，相界面上化学反应的六个阶段；固相反应动力学，影响固相反应的因素。

6、烧结过程

烧结的基本概念；烧结的推动力；烧结机理；烧结过程的动力学：烧结模型，固相烧结动力学，液相烧结动力学；影响烧结的因素。

7、固体材料的变形与断裂

单晶体的三种塑变方式滑移、孪生和扭折；多滑移与交滑移过程；多晶体塑变理论和冷塑变对组织性能的影响。了解位错的交割、固定位错和位错与第二相粒子的交互作用。

8、回复与再结晶

回复、再结晶和晶粒长大；回复机制与回复动力学；再结晶形核机制、再结晶动力学及再结晶影响因素；晶粒长大和热变形基本概念。

三、参考书目：

1.《材料科学基础》，胡庚祥、蔡珣主编，上海交通大学出版社，2010

2.《材料科学基础》，石德珂主编，机械工业出版社，2003