2019年西南科技大学833材料科学基础考研大纲
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2019 年西南科技大学硕士研究生招生考试(初试)
自命题科目考试大纲
833 材料科学基础
※ 使用本科目的招生学科/类别
学科/类别名称及代码学科/类别所在学院
0805 材料科学与工程
材料科学与工程学院
085204 材料工程
一、总体要求
“材料科学基础”是材料科学与工程专业与功能材料专业的重要学科基础课,要求
考生深入理解材料组成-工艺-结构-性能之间的相互关系及其制约规律,掌握材料
的晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、表面结构与性质、相平衡与相图、
扩散、相变、固态反应、烧结等方面的基本概念与基础知识,能够从材料的应用、结
构、性能及成本等方面进行材料选择,能够运用材料科学的基本原理解决实际问题。
二、内容及比例
1. 材料引言:2%左右
材料的重要性;材料科学与工程的内涵;材料的种类;材料的组成、结构、性
质、制备与加工、使用性能之间的关系。
2. 晶体结构:16%左右
晶体、空间点阵、晶胞、单位平行六面体等基本概念;晶面指数表征;金属晶体
结构类型与性质特点;等径球体最紧密堆积的方式,以及形成的空隙种类和数量;典
型无机化合物(AX 型、AX2 型、ABO3 型)晶体结构类型与性质特点;计算 AX 晶体
的堆积系数(空间利用率)、理论密度;硅酸盐晶体结构组成特征、结构特点及分
类;硅酸盐晶体的结构与其结晶习性或某一性质之间的关系。
3. 晶体结构缺陷:12%左右
晶体结构缺陷的类型与特点;点缺陷符号表征,缺陷反应方程式,缺陷浓度计
算;晶界等概念;位错类型;固溶体分类,置换型固溶体形成条件,间隙型固溶体形
成条件,计算固溶体密度的;非化学计量化合物概念、类型及特点。
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4. 非晶态结构与性质:10%左右
表面张力、粘度等基本概念;硅酸盐熔体的基本结构单元,硅酸盐熔体的结构特
征;熔体中聚合物的形成过程;粘度与温度、组成的关系;硼反常现象;表面张力与
温度、组成的关系;玻璃的通性;玻璃形成的热力学条件和结晶化学条件;硅酸盐玻
璃的结构特征和玻璃结构参数的计算;玻璃的两大结构理论的要点及相互的异同点。
5. 表面结构与性质:10%左右
表面、界面等基本概念;固体表面的特征,晶体表面结构,表面力场与表面能,
离子晶体在表面力场作用下离子的极化与重排过程;产生表面现象的根本原因;多相
体系的界面化学:表面润湿与粘附,弯曲表面效应,吸附与表面改性;晶界和相界:
晶界结构与分类;接触角与 Young 方程;表面粗糙度对液固相润湿性能的影响。
6. 相平衡与相图:20%左右
相、自由度、一致熔融化合物、不一致熔融化合物等基本概念;材料系统相平衡
特点:热力学平衡态与非平衡态,系统中组分,相及相律;单元系统:水型物质与硫
型物质,具有同质多晶转变的单元系统相图,SiO2 系统,C2S 系统相图,ZrO2 系统相
图;二元系统相图:二元凝聚系统相图组成表示法、杠杆规则和相律,二元系统相图的
基本类型;典型二元相图的特点和冷却析晶过程的分析。三元系统相图:相律及组成表
示法,三元相图的特点、杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等,
各种三元相图类型和特点、冷却析晶过程的分析、在析晶过程中液相组成点和固相组成
点的变化规律。
7. 固体中的扩散:6%左右
扩散、扩散动力、扩散通量、稳定扩散和非稳定扩散等基本概念;菲克第一定律
和菲克第二定律的表达式,各自的物理意义;运用菲克第一定律和菲克第二定律解决
简单的实际问题;扩散系数与温度的关系;分析影响扩散系数的因素。
8. 相变原理:6%左右
相变的分类和特点;相变过程推动力,晶核形成条件;均匀成核与非均匀成核、
晶体生长过程动力学;总的结晶速率,析晶过程,影响析晶能力的因素;液相的不混
溶现象。
9. 固相反应:6%左右
固相反应动力学特征;固相反应一般动力学关系,化学反应动力学范围,扩散动
力学范围;分析影响固相反应的因素:反应物化学组成与结构的影响,反应物颗粒尺
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.
.
寸与分布的影响,反应温度、压力和气氛的影响,矿化剂及其他因素的影响。
10. 烧结:12%左右
与烧结有关的一些基本概念;烧结过程推动力,烧结模型;固态烧结中的蒸发-凝
聚传质和扩散传质、液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质、液相烧结的特点;晶粒
生长与二次再结晶:晶粒生长,二次再结晶,晶界在烧结中的作用;分析影响烧结的
因素:原始粉料的粒度,外加剂的作用,烧结温度和保温时间;盐类的选择及其煅烧
条件;气氛的影响;成型压力的影响。
三、题型及分值比例
1. 选择题:40%左右
2. 计算题:15%左右
3. 简答题:45%左右
四、参阅书目
张联盟、黄学辉、宋晓岚编,《材料科学基础》,武汉理工大学出版社,2008 年
8 月第二版。

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