河北工业大学 2021 年硕士研究生招生考试自命题科目考试概要

科目代码：880

科目名字：材料科学基础

适用专业：材料科学与工程、材料与化工

1、报考条件

材料科学基础适用于河北工业大学材料科学与工程学院材料科学与工程、材料与化工专业研究生招生专业介绍课考试。主要考察考生对于材料科学基础的基本定义、基础理论的学会状况及其运用所学常识剖析和解决工程实质问题的能力。

2、考试形式

试题使用客观题型和主观题型相结合的形式，主要包含选择题、填空题、简答卷、计算题、剖析论述题等。考试时间为 3 小时，总分为 150 分。

3、考试内容

（一）原子结构与键合

1、原子结构与原子的电子结构；原子结构、原子排列对材料性能的影响。

2、材料中的结合键的种类、本质，各结合键对材料性能的影响， 键-能曲线及其应用。

3、原子的堆垛和配位数的基本定义及对材料性能的影响。

4、显微组织基本定义和对材料性能的影响。

（二）固体结构

1、晶体与非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶格常数、布拉菲点阵、晶面间距等基本定义。

2、晶体晶向指数与晶面指数的标定办法。

3、晶体结构及种类，容易见到晶体结构（bcc、fcc、hcp）及其几何特点、配位数、堆积因子（致密度）、间隙、密排面与密排方向，堆垛次序。

4、合金相结构，固溶体、中间相的基本定义和性能特征。

5、离子晶体和共价晶体机构，离子晶体结构规则、典型的离子晶体结构。

6、高分子材料的组成和结构的基本特点，高分子材料结晶形态、高分子链在晶体中的构象、高分子材料晶态结构模型、液晶态的结构特点与分类。

（三）点缺点和扩散

1、点缺点的种类，肖脱基空位、弗兰克尔空位、间隙原子和置换原子，间隙固溶体和置换固溶体等基本定义，离子晶体中的点缺点特征，点缺点的平衡浓度、影响原因及其对材料性能的影响。

2、扩散定义，扩散第肯定律、扩散第二定律。

3、扩散驱动力及扩散机制。

4、离子晶体中的扩散、聚合物中的扩散机制。

5、扩散系数、扩散激活能，影响扩散的原因及原理。

（四）线、面和体缺点

1、位错种类，刃型位错、螺型位错、位错线和滑移线的基本定义，柏格斯回路和柏氏矢量的基本定义及物理意义。

2、位错运动，用途在位错线上的力，位错密度和位错增值。

3、金属晶体中的位错及位错反应。

4、离子晶体、共价晶体和聚合物晶体中的位错。

5、晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界面等基本定义。

6、晶粒度和晶粒尺寸的基本定义及测量。

7、体缺点基本定义。

（五）相平衡和相图

1、相律的基本定义，相平衡的相率讲解。

2、纯金属的凝固，晶体凝固的热力学条件、结构条件和能量条件，形核、晶体长大过程，凝固动力学及凝固组织。

3、二元相图中的匀晶、共晶、包晶、偏晶等相图的剖析；共析、包析反应；二元相图的平衡结晶过程剖析、冷却曲线；二元合金中匀晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡组织特征；杠杆定律及其应用；非平衡结晶现象。

4、基本相图的剖析和应用。

5、三元相图的基本定义，成分三角形、等温截面、垂直截面的定义，三元匀晶的平衡转变过程剖析。

（六）铁碳合金相图和合金的凝固

1、铁碳合金的组元及基本相。

2、Fe-Fe3C 相图剖析。

3、铁碳合金的平衡结晶过程及组织。

4、含碳水平分数目对铁碳平衡组织和性能的影响。

5、钢中的杂质元素及钢锭组织、钢中的杂质元素及其影响、钢锭的组织及其宏观缺点。

（七）材料的形变和再结晶

1、金属的变形特质。

2、单晶体的塑性变形。

3、多晶体的塑性变形。

4、塑性变形对金属组织与性能的影响。

5、冷变形金属的回复与再结晶。

6、金属的热加工。

（八）固态相变基础

2、均匀形核和非均匀形核等基本定义。

3、相变驱动力，界面能与畸变能在形核中有哪些用途。

4、材料强化的基本原理。

5、材料韧化的基本原理及常用办法。

（九）材料科学基础理论在实质生产和日常的应用与剖析

4、参考书目

[1]《材料科学基础》，主编：胡赓祥等，上海交通大学出版社。

[2]《材料科学基础》，主编：石德柯等，机械工业出版社。

[3]《材料科学基础》，主编：潘金生等，清华大学出版社。

其他需要注意的地方：考生需要携带无编程无存储无记忆功能的计算器及绘图工具。