PDF《南方科技大学 2019 年硕士研究生入学考试大纲》

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2019 年硕士研究生入学考试大纲 考试科目名称:材料科学基础 考试科目代码:804 说明:考试时,允许考生携带无存储功能的计算器

一、考试要求 试卷考察学生对材料科学与工程基础知识的掌握程度及运用能力, 理解材料 加工-结构-性能-应用关系,内容主要包括化学键、晶体结构与缺陷、扩散、力 学行为、相图、相变和电学性质,以及各类材料(金属、陶瓷、高分子和半导体) 的基本结构、性质与应用等.

二、考试内容

第一章:原子结构与化学键 熟练掌握原子基本结构, 电子亲和能, 电负性, 核外电子排布, 元素周期表;

原子之间相互作用力与势能,各种结合键(金属键、离子键、共价键、氢键等) 的基本概念、特点、代表材料,通过化学键及原子间作用力和键能分析材料的物 理化学性能.

第二章:金属、陶瓷和高分子结构 理解晶体定义和七大晶族的分类,熟练掌握简单立方、体心立方、面心立方 和密排六方等结构的堆积方式、配位数、致密度、晶胞原子数与原子半径之间的 关系,熟练掌握各种结构中晶向指数和晶面指数,以及晶向族、晶面族的确定;

理解单晶与多晶的定义和特性;

陶瓷材料典型晶体结构,阴阳离子半径比确定晶 体结构,同素异形体;

高分子材料结构,同分异构体,高分子晶体,非晶高分子, 热塑高分子,热固高分子,弹性体,高分子材料结构与性能关系.

第三章:固体中的缺陷 熟练掌握晶体缺陷的分类,固溶体的定义和分类,点缺陷平衡浓度计算;

熟 练掌握各类位错的定义和特点,如滑移、滑移面、滑移方向、滑移系和临界分切 应力和位错密度等;

掌握刃位错、螺位错的特点及柏氏矢量的概念及确定方法;

1 各类面缺陷及体缺陷的定义及其对材料性能的影响;

第四章:扩散 熟练掌握金属材料中的扩散现象与机理,Fick 第一定律,Fick 第二定律, 扩散系数,扩散活化能,影响扩散的因素,陶瓷与高分子材料中的扩散现象与机 理.

第五章:材料力学性能 熟练掌握应力、 应变、 胡克定律、 泊松比等概念, 理解弹性形变和塑性形变, 掌握材料的应力、应变、弹性模量、泊松比、工件在拉伸或压缩时几何尺寸的计 算方法,能根据应力-应变曲线计算材料的主要力学性能参数,了解韧性、恢复 力、硬度等概念.

第六章:变形及增强机理 掌握材料的几种主要增强机制,掌握霍尔-佩奇关系并会利用该关系计算材 料的晶粒尺寸或强度;

了解原子尺度的位错运动,了解位错密度及位错对材料强 度的影响;

掌握几种典型晶体结构的滑移系并运动相关知识解释材料的力学性 能;

掌握冷加工量和材料强度、延伸率的定量关系;

掌握回复、再结晶、晶粒长 大的概念并分析热处理对材料强度的影响;

了解聚合物及陶瓷材料的变形机制.

第七章:失效 掌握材料中裂纹形成和裂纹扩展规律;

了解断裂韧度等概念;

理解材料尺寸、 几何形状对材料失效的影响;

能看懂材料疲劳测试 S-N 图并进行疲劳寿命的计 算,掌握简单的失效断口分析.

第八章:相图与相变 掌握二元相图杠杆定律并计算物相构成,掌握匀晶、共晶、共析、包晶相图 及其合金的结晶过程;

熟练掌握 Fe-Fe3C 相图,熟悉 Fe-Fe3C 体系中合金的凝固、 二元合金的凝固理论,学会分析不同成分下 Fe-Fe3C 体系中的微观组织及材料性 能;