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沈阳理工大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
科目代码：807 科目名称：材料科学基础
适用专业：080500材料科学与工程、085601材料工程
一、基本内容
I. 材料的结构基础
II. 材料的制备与加工基础
III. 材料的力学性能基础
二、内容要求
I. 材料的结构基础
1.1 晶体学基础
1.1.1 晶体结构及空间点阵
（1）晶体的定义、晶体的结构
（2）空间点阵、布拉菲点阵、复式点阵、点阵参数
（3）晶胞
1.1.2 晶向指数与晶面指数
（1）晶向指数与晶面指数的表示方法、晶向族与晶面族
（2）晶系、立方晶系中晶向指数与晶面指数的关系
1.2 非晶态固体及其形成
1.2.1 形成玻璃的热力学和动力学条件
1.2.2 非晶态固体的通性
1.2.3 晶子学说、无规则网络学说
1.3 材料的结构
1.3.1 实际金属的结构
（1）原子最紧密堆积原理
（2）简单立方结构、面心立方结构、体心立方结构、密排六方结构、等径球体密堆积中的空隙、配位数、配位多面体
（3）Cu型结构、W型结构、Mg型结构
1.3.2 陶瓷的晶体结构
（1）NaCl型结构、CsCl型结构
（2）闪锌矿（立方ZnS）型结构、纤锌矿（六方ZnS）型结构
（3）萤石型结构、反萤石型结构
（4）钙钛矿（CaTiO3）型结构
（5）尖晶石（MgAl2O4）型结构、反尖晶石（MgFe2O4）型结构
（6）硅酸盐晶体结构
1.4 材料中的相结构
1.4.1 合金中的相
（1）组元与合金
（2）固溶体及其特点：置换固溶体、间隙固溶体
（3）金属化合物的种类及特点
1.4.2 陶瓷的复相结构
1.5 材料的结构缺陷
1.5.1 点缺陷
（1）空位、填隙原子
（2）本征点缺陷、非本征点缺陷，弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷
（3）点缺陷反应式、点缺陷浓度
1.5.2 线缺陷
（1）柏氏回路和柏氏矢量
（2）刃型位错与螺型位错
（3）位错的增殖
（4）位错的运动与塞积
1.5.3 面缺陷（表面与界面）
（1）面缺陷的种类：表面与界面
（2）晶体中的界面：平移界面、孪晶界面
（3）晶界：小角度晶界、大角度晶界
（4）相界：共格相界、半共格相界、非共格相界
（5）界面的特点：表面能、界面能
（6）界面的迁移
II. 材料的制备与加工基础
2.1 相平衡与相图
2.1.1 材料体系中的相平衡
（1）热力学平衡态
（2）相图、相律（系统、凝聚系统、相、独立组元、自由度）
（3）相图中点线面含义、析晶路程、相图的作用
2.1.2 二元相图
（1）杠杆定律（杠杆规则）
（2）典型二元相图的分析与运用：匀晶相图、共晶（析）相图、包晶（析）相图、铁-碳相图
2.1.3 三元相图
（1）三元相图组成表示方法
（2）三元相图中的量化规则：等含量规则、定比例规则、直线规则、背向性规则、杠杆规则、重心规则、交叉位置规则、共轭位置规则、连线规则、切线规则、三角形规则
（3）典型三元相图分析
2.2 固体中的扩散
2.2.1 扩散的宏观规律
（1）固体中扩散的特点、扩散的驱动力
（2）菲克第一定律、菲克第二定律、稳定扩散、不稳定扩散
（3）扩散系数
2.2.2 扩散的微观机制
空位机制、间隙机制、亚间隙机制、直接易位机制、环易位机制
2.2.3 影响扩散的因素
2.3 材料的结晶与凝固
结晶的热力学以及形核和长大机理：（1）晶胚、均匀成核、非均匀成核；（2）成核过程：过冷、自由能变化、临界晶核半径、形核功、形核率；（3）纯金属界面与晶体生长形态；（4）合金凝固：溶质再分配、成分过冷及其对晶体生长的影响；（5）晶粒的粗化；（6）时间-温度-转化（TTT）图
2.4 固态相变及固态反应
2.4.1 相变的种类及特点
（1）一级相变、二级相变
（2）重建型相变、位移型相变
（3）马氏体型相变
（4）有序-无序相变
（5）扩散型相变与无扩散型相变
2.4.2 相变的热力学驱动力
2.4.3 固态反应的种类与机理
（1）固相反应分类及特点
（2）固相化学反应热力学特征
（3）影响固相反应的因素（反应物化学组成与结构，反应物颗粒尺寸及分布，反应温度、压力与气氛，矿化剂）
2.5 金属的塑性变形
2.5.1单晶体塑性变形
（1）滑移与孪生
（2）滑移系及临界分切应力定律
（3）单晶体形变特点
2.5.2 多晶体塑性变形特点
2.5.3 金属塑性变形后的组织与性能
2.5.4 回复与再结晶
（1）回复过程及性能变化
（2）再结晶过程的组织和性能变化
2.6 烧结
2.6.1 烧结的机制及其动力学
（1）烧结、烧成
（2）烧结的推动力（能量差、压力差、空位差）
（3）烧结机制与动力学方程
（4）固态烧结与液态烧结的异同
2.6.2 烧结的影响因素
原始粉料的粒度、烧结助剂、烧结温度与时间、盐类的选择及煅烧条件、气氛、成型压力
III. 材料的力学性能基础
3.1材料的应力-应变行为及断裂
3.1.1 金属材料的应力—应变行为及断裂
（1）应力-应变曲线
（2）力学性能指标
（3）金属的断裂及断口
3.1.2 陶瓷材料的力学性能指标
3.2 材料性能的影响因素
3.2.1 金属及其合金的强化机理
（1）固溶强化
（2）位错强化（形变强化）
（3）第二相强化
（4）晶界强化（霍尔—佩奇公式）
3.2.2 陶瓷材料强度的影响因素
晶粒尺寸与形状、晶界相的性质与厚度、气孔率、气孔的形状与分布、杂质
三、题型
试题满分为150分。各题型分值如下：
（一）填空题或选择填空题（40分）
（二）画图题或计算题（20分）
（三）简答题（40）
（四）案例分析或论述题（50分）
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