华北电力大学2022年博士生入学考试初试科目考试大纲

科目名称：材料科学基础2

一、 考试的总体要求

《材料科学基础2》是材料科学与工程及其交叉专业必备的材料专业基础知识，是进一步开展相关材料研究的重要学术理论基础。该课程考试的总体要求是在正确理解相关基本概念专业内涵的基础上，掌握相关基础理论、理论分析模型及其模型构建逻辑思维, 并能在实现与其他交叉学科的专业内容有机结合的基础上，掌握材料科学和其他工程学科之间的内在科学关联以及应用技术，达到综合利用所学知识分析复杂的实际工程问题的水准，具备开拓新型工艺、新型制备技术、新型理论和新型表征技术的能力。  

二、 考试的内容

1．晶体学基础相关理论：能够从二维原子堆垛和三维立体晶胞的角度，全面掌握空间点阵和晶体结构的理论及其相关技能。熟悉基础点阵的堆垛和空间点阵特点，并在此基础上，全面掌握金属、合金离子和共价等晶体的结构特点，以及这些空间点阵随环境条件改变的变化规律和演变的理论基础。

2. 缺陷学理论：掌握不同类型缺陷的基础理论和相关概念，通过明确缺陷运动的条件，清楚不同晶体缺陷之间相互作用的机制和相关数学模型；针对典型三种基础空间点阵，掌握晶体中的实际位错和位错之间相互作用的结果，从不同角度，揭示实际晶体中缺陷的特征参数及其表征。

3. 合金学理论：准确掌握合金化概念，通过合金化理论正确理解相及相变、固溶体、超结构、中间相和拓卜密堆结构相的概念和特点以及它们对宏观性能的影响机制。

4. 扩散学理论：从宏观和微观角度全面掌握扩散学相关理论。掌握扩散通量、扩散系数、扩散激活能等基础概念，熟练运用扩散宏观定律解决工程实践涉及的工艺参数确定问题。掌握基础的扩散机制及其扩散影响因素，明确不同扩散机制及其主要扩散参数从微观角度的本质差别和相关基础理论。从热力学角度，明确扩散发生的内在驱动力和相关理论，掌握基础的扩散类型。

5. 范性变形学：掌握范性变形的基础力学理论和材料力学变形的行为，从单晶体、多晶体、单相和多相合金等不同角度，运用位错等基础理论分析范性变形规律和相关基础理论；从热加工和冷加工的基础工艺和相关力学行为，全面揭示宏观现象和微观理论的内在关联和宏观性能控制技术。

6. 相变热力学：从热力学角度，掌握固-液凝固、有序-无序、脱溶分解、溶混间隙、共晶-共析、马氏体、非晶-多晶转变等热力学相变及其理论基础。  

7. 相图基础理论：掌握一元、二元、三元基础相图的基础结构、分析方法和技巧，掌握基础二元相图，包括铁-碳平衡或者氧化物平衡相图的结构分析和典型成分合金的温致相变案例分析，掌握基础三元相图的结构、分析方法和平衡相分析计算。

8. 合金凝固理论：从形核-生长及其动力学评价角度，掌握形核理论、晶体生长理论、固溶体凝固理论，包括正常凝固，区域熔炼，伯顿-普里姆-斯利科特理论、成分过冷等，共晶体生长基础动力学、热力学理论以及合金铸造基础理论。

三、 考试的题型

基础概念、问答题、模型推导、理论分析题、应用计算题，不排除必要的填空、判断和选择题题型。

四、 参考书目

1. 潘金生. 材料科学基础. 清华大学出版社，2011年出版

2. 胡庚祥. 材料科学基础.  上海交通大学出版社，2010年出版