2024年河北工業(yè)大學(xué)非全日制研究生招生考試《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》考試大綱

　　一、考試要求

　　材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)主要考察考生對于材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本概念、基礎(chǔ)理論的掌握情況及其運用所學(xué)知識分析和解決工程實際問題的能力。

　　二、考試形式

　　試卷采用客觀題型和主觀題型相結(jié)合的形式，主要包括選擇題、填空題、簡答題、計算題、分析論述題等?？荚嚂r間為3 小時，總分為150 分。

　　三、考試內(nèi)容

　　(一)原子結(jié)構(gòu)與鍵合

　　1、原子結(jié)構(gòu)與原子的電子結(jié)構(gòu)，原子結(jié)構(gòu)及其對材料性能的影響。

　　2、材料中的結(jié)合鍵的類型、本質(zhì)，結(jié)合鍵對材料性能的影響，鍵-能曲線及其應(yīng)用。

　　3、原子的堆垛和配位數(shù)的基本概念及對材料性能的影響。

　　4、顯微組織基本概念和對材料性能的影響。

　　(二)固體結(jié)構(gòu)

　　1、晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)、空間點陣、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、晶面間距等基本概念。

　　2、晶體晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的標定方法。

　　3、晶體結(jié)構(gòu)及類型，常見晶體結(jié)構(gòu)(bcc、fcc、hcp)及其幾何特征、配位數(shù)、堆積因子(致密度)、間隙、密排面與密排方向、堆垛次序。

　　4、合金相結(jié)構(gòu)，固溶體、中間相的基本概念和性能特點。

　　5、離子晶體和共價晶體結(jié)構(gòu)，離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則、典型的離子晶體結(jié)構(gòu)。

　　6、高分子材料的組成和結(jié)構(gòu)的基本特征、高分子材料結(jié)晶形態(tài)、高分子鏈在晶體中的構(gòu)象、高分子材料晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型、液晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征與分類。

　　(三)缺陷和擴散

　　1、點缺陷的類型，肖特基空位、弗蘭克爾空位、間隙原子和置換原子，間隙固溶體和置換固溶體等基本概念，離子晶體中的點缺陷特點，點缺陷的平衡濃度、影響因素及其對材料性能的影響。

　　2、擴散概念，擴散第一定律，擴散第二定律，擴散驅(qū)動力及擴散機制。

　　3、離子晶體中的擴散，聚合物中的擴散機制。

　　4、擴散系數(shù)，擴散激活能，影響擴散的因素及原理。

　　5、位錯類型，刃型位錯、螺型位錯、位錯線和滑移線的基本概念，柏格斯回路和柏氏矢量的基本概念及物理意義、位錯運動，作用在位錯線上的力，位錯密度和位錯增殖。

　　6、金屬晶體中的位錯及位錯反應(yīng)、離子晶體、共價晶體和聚合物晶體中的位錯。

　　7、晶界、亞晶界、孿晶界、堆垛層錯和相界面等基本概念。

　　8、體缺陷基本概念。

　　(四)材料組成與結(jié)構(gòu)

　　1、金屬材料組成與結(jié)構(gòu)。

　　2、無機材料組成與結(jié)構(gòu)。

　　3、高分子材料組成與結(jié)構(gòu)。

　　4、復(fù)合材料組成與結(jié)構(gòu)。

　　5、生物材料種類與結(jié)構(gòu)。

　　(五)相平衡和相圖

　　1、相律的基本概念，相平衡的相率解釋。

　　2、晶體凝固的熱力學(xué)條件、結(jié)構(gòu)條件和能量條件，形核、晶體長大過程，凝固動力學(xué)及凝固組織。

　　3、二元相圖中的勻晶、共晶、包晶、偏晶等相圖的分析；共析、包析反應(yīng)；二元相圖的平衡結(jié)晶過程分析、冷卻曲線；二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織特點；杠桿定律及其應(yīng)用；非平衡結(jié)晶現(xiàn)象。

　　4、醫(yī)用金屬、生物陶瓷相圖的分析和應(yīng)用。

　　5、三元相圖的基本概念，成分三角形、等溫截面、垂直截面的概念，三元勻晶的平衡轉(zhuǎn)變過程分析。

　　(六)材料的性能

　　1、固體材料的力學(xué)性能，包括材料的應(yīng)力、應(yīng)變、彈性形變、強度、斷裂及斷裂韌性、硬度、摩擦磨損。

　　2、材料的生物學(xué)性能及其評價方法，包括生物相容性、血液相容性、細胞毒性。

　　3、材料的熱性能，包括材料的熱導(dǎo)率和比熱容、熱膨脹性、耐熱性、熱穩(wěn)定性。

　　4、材料的電學(xué)性能，包括材料的電導(dǎo)率和電阻率、導(dǎo)電性、超導(dǎo)性、介電性。

　　5、材料的磁學(xué)性能，包括物質(zhì)的磁性來源、磁疇與磁滯回線。

　　6、材料的光學(xué)性能，包括電輻射及其與原子的相互作用、反射、吸收和透射、光敏性。

　　7、材料的耐腐蝕性，包括物理腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。

　　8、納米材料及效應(yīng)，包括納米材料的結(jié)構(gòu)、納米材料的基本物理效應(yīng)、納米材料的表征與分析、納米材料的應(yīng)用。

　　(七)材料的制備與成型加工

　　1、材料制備原理及方法，包括金屬材料的制備、無機非金屬材料的制備、高分子材料的制備。

　　2、材料的成型加工性，包括金屬材料的加工工藝、無機材料的制備工藝、聚合物的成型加工特性及成型加工方法。

　　(八)材料科學(xué)基礎(chǔ)理論在實際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用與分析

　　四、參考書目

　　[1]《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)(第三版)》，主編：趙長生等，化學(xué)工業(yè)出版社。

　　[2]《材料科學(xué)基礎(chǔ)(第三版)》，主編：胡賡祥等，上海交通大學(xué)出版社。

　　[3]《材料科學(xué)基礎(chǔ)(第三版)》，主編：石德珂等，機械工業(yè)出版社。

　　五、其他注意事項

　　考生需要攜帶

　　(1)無編程無存儲無查詢功能的計算器，

　　(2)帶有刻度的直尺和三角板。