《材料科学基础》科目考试大纲

层次：硕士

科目代码：801

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、冶金物理化学、有色金属冶金、材料与化工（材料工程方向）、材料与化工（冶金工程方向）

考试主要内容：

1．原子键合   ①原子结构；②离子键；③共价键；④金属键；⑤分子键；⑥高分子链。

2．固体结构   ①晶体学基础；②金属的晶体结构；③合金相结构；④离子晶体结构；⑤共价晶体结构；⑥聚合物晶体结构。

3．晶体缺陷   ①点缺陷；②线缺陷；③表面及界面。

4．扩散迁移   ①扩散定律；②扩散机制；③影响扩散的因素。

5．变形与再结晶   ①弹性与塑性变形；②单晶体的塑性变形；③多晶体的塑性变形；④变形后的组织与性能；⑤合金的塑性变形；⑥回复和再结晶；⑦动态回复，动态再结晶和金属的热加工；⑧高聚物的塑性变形。

6．相与相平衡   ①相、组元，系统；②自由度，相律；③相图及其表示和测定方法；④材料中的基本相及其特征；⑤相图热力学基础。

7．单元相图及纯组元的凝固与结晶    ①单元系相图与相平衡；②纯金属的凝固与结晶；③铸锭结构及其影响因素；④高分子的结晶。

8．二元相图及合金的凝固与结晶    ①合金相结构、合金的结晶过程（包括平衡结晶与不平衡结晶）及合金相图的建立；②二元合金相图的基本类型及相图分析；③合金性能与相图的关系；④二元合金的凝固理论；⑤纯铁的同素异构转变与铁碳相图；⑥高分子合金的凝固与结晶。

9．三元相图    ①三元相图基础；②固态下不溶解的三元共晶相图。③固态互不溶解三元共晶相图的投影图、结晶过程、等温截面、变温截面。④三元相图分析、等温截面、变温截面。

建议参考书目：

　[1]《材料科学基础》，胡赓祥、蔡珣主编，上海：上海交通大学出版社，2010年（第3版）。

[2]《材料科学基础》，石德珂主编，西安：西安交通大学出版社，2006年（第2版）。

[3]《材料科学基础辅导与习题》，蔡珣、戎咏华编著，上海：上海交通大学出版社，2008年（第3版）

《金属学与热处理原理》科目考试大纲

层次：硕士

科目代码：821

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、冶金物理化学、有色金属冶金、材料与化工（材料工程方向）、材料与化工（冶金工程方向）

考试主要内容： 

1．金属的结构与结晶 ①. 晶胞、晶系、晶面指数与晶向指数； ②. 三种典型金属晶体的原子排列方式、晶胞原子数、配位数、致密度、密排晶向与密排晶面； ③. 点缺陷、位错、界面的基本概念； ④. 纯金属结晶规律、结晶条件、结晶过程中的形核、长大过程与晶粒尺寸控制、金属铸锭的组织与缺陷。

2．二元合金的结构与相图 ①. 合金中的相及其结构：固溶体、化合物；②. 二元合金相图建立与杠杆定律，二元相图的分析和使用；③. 二元合金凝固过程分析、组织形貌及平衡相、平衡组织计算；非平衡凝固过程及其组织分析。

3．铁碳合金①. 铁-渗碳体相图的特征温度点、碳含量、转变线、各区域的组织与组成相、冷却过程的分析与相组成和组织组成含量计算。 ②. 钢中的主要杂质的作用；含碳量对碳钢组织和性能的影响；常用碳钢。

4．三元合金相图 

三元合金相图的表示方法和三相平衡的定量法则，简单三元相图及其合金结晶过程分析，三元相图的等温截面和变温截面；

5．金属的塑性变形与再结晶①. 金属塑性变形的方式：滑移、孪生；②. 晶体滑移的位错机制、滑移面、滑移方向、滑移系； ③. 塑性变形对金属组织与性能的影响。 位错强化机制、细晶强化机制。④. 冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化，回复与再结晶。

6．固态金属中的扩散 

扩散现象，机理和条件，扩散定律，影响扩散的因素。

7．钢的热处理①、钢的奥氏体化过程、奥氏体晶粒度及控制；②、钢在冷却时的转变、珠光体、贝氏体、马氏体的组织形貌及性能；TTT曲线与CCT曲线；魏氏组织。③、 退火、正火、淬火、回火的目的、组织与应用；常用钢的热处理规范。

8．工业用钢①. 钢的分类与牌号，合金元素在钢中的作用与影响；②. 常用结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的牌号、化学成分、热处理、组织、性能及用途。会合理选材。

9．铸铁材料 

灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号、热处理、组织与用途。

试题类型：名词解释题、填空题、简述题、绘图计算题、分析综合题。 

具体要求：基本概念与基本原理清楚，并能够利用其计算与分析。 注重基本概念与基本理论的联系，注重各章节的联系和综合。

建议参考书目： 

《金属学与热处理原理》，崔忠圻、刘北兴著，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007年（第3版） 

《冶金原理》科目考试大纲  

层次：硕士

科目代码：864

适用招生专业：有色金属冶金、冶金物理化学、材料与化工（冶金工程方向）

考试主要内容：

1.Al2O3-SiO2-CaO三元系相图

初晶液相面、共晶线包晶线及组成点冷却过程的分析

2.化合物离解生成反应

离解压的计算、离解生成反应平衡图的分析、化合物相变与离解生成反应ΔGө-T关系式的斜率变化之间的关系

3.C的燃烧热力学

C-O系发生的反应、C气化反应的热力学分析

4.CO还原金属氧化物

还原反应热力学分析、用CO进行选择性还原金属氧化物时还原条件的计算

5.固体C还原金属氧化物

还原温度在1000°C以下时还原反应的热力学分析、还原温度在1000°C以上时还原反应的热力学分析

6.气固反应动力学

完整的气固反应机理模型、气固反应所经历的环节、反应处于扩散区动力学区混合区的含义、金属氧化过程动力学方程式的推导

7.粗金属的精炼

区域精炼的原理分析、氧化精炼的原理分析

8.Cu-H2O系ε-pH图

ε-pH图中物质稳定区、Cu2O浸出反应条件的选择

 9.电解过程

阳极反应、阴极反应、极化、电极反应动力学、电解时实际电极电位的计算、阴极上离子析出的顺序

 建议参考书目：

 [1] 《冶金原理》，李洪桂主编，科学出版社，2005

[2] 《有色冶金原理》，傅崇说主编，冶金工业出版社，1997

  [3]《钢铁冶金原理》，黄希祜主编，冶金工业出版社，2005

《高分子化学与物理》科目考试大纲

层次:硕士

科目代码：823

适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，先进材料制备技术、先进高分子材料、材料与化工（材料工程方向）

考试主要内容：

高分子化学部分：

  要求考生系统地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、热力学，聚合物的合成方法、以及聚合物的化学反应。要求考生具有抽象思维能力和逻辑推理能力，以及综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。具体要求如下：

1．掌握高分子化学的基本概念；聚合物分类及命名、聚合反应分类及相互关系。

2．掌握从单体结构等因素入手，用热力学、动力学方法分析单体进行均聚合、共聚合反应的能力。

3．掌握各种连锁聚合反应（自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、开环聚合、易位聚合）机理的特点、基元反应；单体与引发剂的匹配、反应速率、相对分子质量和聚合物空间立构的控制等。  

4．掌握各种逐步聚合反应的机理、特点，以及聚合物聚合度的控制等。 

5．掌握各种共聚合反应的原理和机理、共聚组成的控制等  

6．掌握聚合物化学反应的基本特点和主要的聚合物化学反应。

7．掌握主要聚合物的合成机理、聚合方法、聚合工艺等。

高分子物理部分：

   考试内容主要包括三个部分：聚合物的结构、聚合物的分子运动、聚合物的各种物理性能。以聚合物结构与性能关系为主线、以分子运动为联系结构与性能的桥梁，重点考核高分子的链结构（包括化学组成、形状、形态、分子量和分子量分布）、凝聚态结构（包括晶态、非晶态、液晶态、取向及织态结构）和各种物理性能（包括溶液性质、力学性质、流动性质、电学性质等）间的关系，以及聚合物的结构、分子运动、分子量及其分布及各种物理力学性能的测试方法等。具体为：  

1、掌握高分子链的基本结构，构造、构型与构象的基本概念，影响柔性的因素，构象的统计分析与计算。  

2、掌握聚合物的凝聚态结构（晶态、非晶态与液晶态）与取向结构的基本结构特点；结晶度与取向度的定义、计算与测定方法。

3、掌握高分子溶液的溶解过程，溶度参数、第二维利系数、哈金斯参数的物理意义，高分子溶液与多组分聚合物的相分离机理   

4、掌握各种平均分子量与分子量分布的定义、计算与测定方法。  

5、掌握高分子的运动特点，玻璃化转变理论，玻璃化转变温度、结晶速度与熔点等基本概念、影响因素与测定方法。   

6、橡胶弹性的特点、产生条件，橡胶弹性热力学分析，橡胶的统计状态方程，网络的溶胀。

7、蠕变、应力松驰、滞后与内耗的基本概念、影响因素及表征方法，线性粘弹性模型，时-温等效原理，动态力学谱与次级转变。 

8、屈服、银纹、剪切带、脆韧转变温度与断裂的基本概念，格里菲斯断裂理论，增强与增韧的途径与机理。

9、牛顿流体与非牛顿流体，聚合物的粘性流动曲线，粘度的测定方法与影响因素，聚合物流体的弹性响应。

试题类型：题型包括概念题、问答题、计算题。

具体要求：基本概念与基本原理清楚，并能够利用其计算与分析。注重基本概念与基本理论的联系，注重各章节的联系和综合。

建议参考书目： 

 潘祖仁，《高分子化学》，北京：化学工业出版社， 2011，第五版。

金日光、华幼卿主编，《高分子物理》，北京：化学工业出版社，2013，第四版。