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考试科目名称:材料科学基础
一、考试大纲援引教材
《材料科学基础》第三版 上海交通大学出版社 胡庚祥等 2011年
二、考试要求
要求考生全面系统地掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、原子扩散、平衡凝固、二元相图、塑性变形与再结晶的基本知识及基础理论,并且能灵活运用,具备较强的分析问题与解决问题的能力。
三、考试内容
1)材料中的晶体结构
a: 晶体学基础
晶胞,晶系和布拉菲点阵,晶面和晶向指数表示方法,晶带和晶带定律
b: 常见的晶体结构
常见金属的晶体结构,配位数,致密度,原子面密度,晶格间隙,多晶型性
c: 相结构
组元,相,固溶体,正常价化合物,电子浓度化合物,间隙相与间隙化合物
2) 晶体缺陷
a: 点缺陷
点缺陷的种类及形成,点缺陷的平衡浓度
b: 位错
位错的基本类型和特征,柏氏矢量,位错的滑移、交滑移与攀移,位错形成与增殖
3) 固体中的扩散
a: 扩散第一定律和第二定律
扩散第一定律,扩散第二定律,扩散第二定律的解及其应用
b: 扩散机制和扩散激活能
间隙扩散,空位扩散,扩散激活能
c: 影响扩散的因素
温度、化学成分、晶体结构、固溶体类型、合金元素等对扩散的影响
4) 材料的凝固
a: 材料凝固的热力学条件和过程
凝固的热力学条件,过冷现象,过冷度,晶体材料凝固的一般过程
b: 晶核的形成
均匀形核,非均匀形核,临界晶核尺寸,形核功
c: 凝固动力学和晶粒尺寸
形核率,晶核长大线速度,晶粒尺寸及其控制
5) 相图
a: 二元匀晶相图
匀晶转变,固溶体的平衡凝固,杠杆定律,固溶体的非平衡凝固,枝晶偏析
b: 二元共晶相图
共晶转变,共晶组织,共晶系的平衡凝固,相和组织组成物,伪共晶,离异共晶
c: 二元包晶相图
包晶转变,包晶系合金的平衡凝固,包晶系合金的非平衡凝固
d: 其他类型的二元相图
形成化合物的相图,具有熔晶、合晶和偏晶转变的相图,具有固态转变的相图
e: 铁碳相图及铁碳合金
铁碳合金中的相,相图分析,铁碳合金的平衡凝固过程和平衡组织,
6) 材料的塑性变形与再结晶
a: 单晶体的塑性变形
滑移,滑移系,临界分切应力,加工硬化
b: 多晶体的塑性变形
晶粒取向的影响,晶界的影响,晶界强化
c: 单相与多相材料的塑性变形
单相材料的塑性变形,固溶强化,多相材料的塑性变形,第二相强化
d: 回复与再结晶
回复机制,再结晶机制
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