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2023年硕士研究生自命题科目考试大纲
科目代码、科目名称： | 81 2 、材料科学基础 |
一、基本内容 第1章
材料与材料科学 了解材料在工农业生产、科学技术进步、国防领域的重要地位及其作用。 了解人类社会发展的四次技术革命。 掌握 材料的定义、材料的分类方法 及材料的四个要素 。 掌握典型材料的生产工艺流程 ，了解材料科学与工程的发展趋势 。 第2章
材料的组成、结构与性能 了解组元、相、组织、固溶体的概念，了解材料组织的分类。 掌握三大类材料的化学组成。 了解化学键的种类、概念， 了解晶体的概念、晶体的基本性质 ， 了解晶系的概念 。 了解缺陷的概念及其分类。 掌握平行六面体的选取原则 、 晶胞的概念 ，了解典型的晶体结构及代表物质。 了解高分子材料的结构，掌握复合材料的结构模式。 掌握三大类材料的主要特性。 了解三大类材料的化学稳定性特点。 了解强度、塑性、硬度等概念，了解力学性能测试方法，了解力学性能与结构之间的一般规律。 掌握热容、 热膨胀 、 热传导 、耐热性概念，了解热传导机理，掌握 影响 材料 热性能的因素。 了解导电、介电、铁电、压电等概念。 了解 磁性材料 的 磁晶各向异性 、 静磁能等 概念，了解 磁现象及其物理量 ，掌握磁性材料的分类 。 了解光学性能的基本概念，了解荧光性能的基本概念 。 第3章
材料的制备方法 了解天然矿物原料选矿的原理及基本方法，掌握常见的无机合成原料。 掌握天然高分子化合物种类，了解有机合成原料及制造高分子合成材料的主要过程。 了解材料制备的三大类方法及典型实例。 了解常用的粉体合成制备方法。 第4章
材料成型 了解 成型的概念，了解三大类材料成型方法的选择。 掌握自由流动成型的原理，了解三大类典型自由流动成型的工艺过程，掌握空心注浆、实心注浆的差异，了解烧成方法的分类。 了解塑料注射成型、玻璃吹制成型工艺过程。 了解塑性成型原理，了解金属锻造、陶瓷挤压成型、橡胶压出成型工艺过程。 第5章
10种产品生产过程 了解玻璃的 分类和 发展历史 ，了解玻璃的 生产 工艺 过程 ，掌握玻璃退火的意义，了解玻璃深加工技术。 了解陶瓷的 概念、分类及 发展历史 ，了解陶瓷的制备工艺，掌握特种陶瓷生产工艺过程的特点。 了解水泥的发展历史 及分类，掌握水泥的组成，了解水泥的生产方法及生产工艺流程，了解水泥生产中的环境问题。 掌握玻璃、陶瓷、水泥生产工艺过程的差异。 了解钢 铁材料的分类 和 作用 ， 掌握 按 化学成分对钢进行的分类 ，了解 碳 素 钢中的主要元素 Si 、Mn、S、P的作用 ，了解 碳素钢的性能特征 。 掌握 铁碳合金的基本组织 中的 铁 素 体、奥氏体、渗碳体、珠光体 的 概念及其性能特征 ， 掌握铁碳合 金 室温平衡组织的组成， 了解 碳含量变化对 铁 碳合金平衡组织和性能的影响 。 了解 钢 材 的加工成型方法：轧制、锻造、 拉拔 、挤压 的基本概念。 了解钢材热 处理的概念 和 整体热处理的分 类，掌握 钢的退火 的概念 、 目的及分类（ 按退火目的 ）。 了解有色金属的分类及作用，掌握 铝合金的分类、特征及用 途 。 了解橡胶的种类与性能 ，掌握橡胶硫化的意义与概念， 了解丁苯橡胶 的化学组成、 聚合方法 ，了解补强与填充体系的作用及种类，掌握硫化在实现橡胶使用性能中的必要性， 了解橡胶轮胎生产用的主要原材料 （橡胶、助剂及骨架材料），了解轮胎的制造工艺及发展趋势。 了解聚烯烃的定义与分类 ， 掌握聚乙烯的分类 （L DPE 、H DPE 、L LDPE ），掌握L DPE 、H DPE 和L LDPE 的 分子结构及性能的 差异， 了解聚乙烯薄膜 的 生产方法 ， 掌握挤出 、 吹塑 生产工艺 过程 ， 了解聚丙烯的性能与应用领域 ， 掌握等规 、 间规及无规聚丙烯的结构与结晶度的差异 。 了解聚氯乙烯树脂生产的聚合方法 （乳液聚合、悬浮聚合及本体聚合），掌握聚氯乙烯树脂不稳定的原因及聚氯乙烯树脂的稳定技术（添加热稳定剂），了解聚氯乙烯常用的热稳定剂的分类，掌握聚氯乙烯增塑剂的定义与作用，了解聚氯乙烯树脂常用的增塑剂种类，了解电线电缆包覆采用的挤出法成型加工工艺。 了解 纤维的概念、 合成纤维的纺丝方法 （熔体纺丝、湿法纺丝及干法纺丝），了解聚酯纤维的品种（P ET 、P BT及 P PT ）。 了解热固性树脂与热塑性树脂的 差异， 了解常见的热固性树脂 ，了解环氧树脂的概念及分类，掌握固化剂的概念与作用， 了解玻璃钢的 概念 与分类 ， 了解玻璃钢的主要成型方法 及发展趋势，了解玻璃钢 纤维缠绕成型工艺 ，了解玻璃钢的性能与应用。 第6章
材料应用 了解 高温、超硬、高强高韧等结构材料的 种类、 特点 及其 在工业、军事 等 领域的应用 ，掌握 高温结构材料在陶瓷烧结 、 玻璃熔炉及高温动力设备（舰船、飞机、汽车、坦克发动机；导弹、火箭发动机）中的应用。 了解功能材料的 概念 ，根据电、磁、智能、敏感、光、 梯度功能 等特性， 掌握陶瓷等无机非金属材料在功能材料中的应用，特别是 先进功能材料在工业、农业、军事、航空航天及日常生活中的应用。 了解 三大类 生物材料的 种类、典型材料及 应用 ，掌握 医用钛合金的主要性能特点 ，了解生物复合材料的概念、种类及应用。 了解 纳米材料 的种类、制备方法，了解纳米材料的特性及应用。 了解复合材料的组成、分类和特点，掌握基体、增强体的概念及典型材料，了解典型复合材料的应用。 了解能源材料的概念，了解能源分类，掌握中国能源结构现状，掌握新能源材料概念、分类及应用。 了解航空航天材料的发展、分类，掌握 航空航天用材料的一般性能要求 ，了解典型的航空航天材料及应用，掌握铝 合金时效强化的概念及方法 。 了解海洋工程材料的一般要求，了解海洋工程材料的分类、典型材料及应用。 第7章
材料与环境 了解环境污染的概念，掌握 材料与环境的 三个方面 关系 ，了解三大类材料的环境污染问题。 了解 冶金 工业的 “ 三废”、陶瓷的“三废” 及 “白色污染”的危害 。 了解三大类材料 在环境中 的 劣化现象 ，了解金属腐蚀的分类及机理，掌握影响腐蚀的因素， 掌握防止金属材料腐蚀的方法 。 了解水泥混凝土的侵蚀及防护。 了解高 分子材料 的 老化 机理，掌握影响高分子材料老化的因素 。 了解材料去污染的概念，掌握三大类材料的防护方法及应用。 第8章
材料生态设计与材料再生 了解可持续发展的必要性及实施可持续发展的主要措施。 了解环境材料的特征 ，了解金属材料生态设计的方向，掌握可循环金属材料设计的要求，了解钢铁工业生态化思路，了解清洁生产的概念及内容。 了解无机非金属材料的 种类，掌握无机非金属材料 面临的主要生态环境问题 ，了解 无机非金属材料生态化设计的 方法、要点及具体实施措施。 掌握环境友好材料的 概念， 了解高分子合成工业绿色化 和再生循环技术，了解高分子材料生态设计的内容，掌握生物降解材料的概念、分类（根据生产方法）。 掌握材料再生的概念及意义，了解废钢铁、废铝、废铜的再生方法，了解无机非金属材料固体废弃物的回收再利用，掌握高分子材料废弃物的来源及再生技术的分类，了解废旧塑料、废旧橡胶的再生技术。 第9章
材料选用 了解理想材料的特征，掌握材料选择的基本原则。 从 使用性能（工作环境、力学性能、物理性能等）、工艺性能、经济性 、 环境与资源 等方面出发 ，掌握 材料选用的一般标准。 | |
二、考试要求（包括题型、分数比例、是否使用计算器等） 1、名词解释（共5小题，每小题3分，共计15分） 2、简答题（共6小题，共计55分） 3、作图、计算、论述题（共8小题，每小题10分，共计80分） 需要使用计算器 | |
三、主要参考书目 周达飞，陆冲，宋鹂 ． 材料概论（第三版） ． 北京 ： 化学工业 出版社，20 15 |
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