北京师范大学832安全科学基础2020年考研专业课初试大纲

北京师范大学832安全科学基础2020年考研专业课初试大纲

832安全科学基础

832安全科学基础 2020年硕士初试考试大纲

一、考核要求

考察学生基础知识掌握情况,分析问题和思辨的能力,基本计算能力,文字组织和表述能力。

二、考试内容

1)概率论与数理统计:随机变量的特征及其分布、假设检验和参数估计、抽样等基础概率论与统计学基础知识。

2)自然灾害(针对安全科学、安全技术、安全系统工程、安全与应急管理):主要自然灾害形成原因、空间特征、防治措施等基础性知识。

3)普通化学原理(针对职业安全健康):化学热力学、化学动力学,化学平衡、原子结构、分子结构,晶体结构等基础知识。三、补充说明

根据《教育部办公厅进一步规范和加强研究生考试招生工作的通知》(教学厅[2019]2号)和北京师范大学《关于加强自命题管理的通知》要求,北京师范大学安全科学与工程2020年硕士研究生入学考试科目业务课按照一级学科命题。

《材料科学基础》复习提纲剖析

《材料科学基础》复习提纲 一、(共20分)名词解释(每个名词2分) 简单正交点阵、晶向族、无限固溶体、配位数、交滑移、大角度晶界、上坡(顺)扩散、形核功、回复、滑移系 底心正交点阵、晶面族、有限固溶体、致密度、攀移、小角度晶界、下坡(逆)扩散、形核率、再结晶、孪生 二、(共30分)简要回答下列问题 1、计算面心立方晶体的八面体间隙尺寸。 2、简述固溶体与中间相的区别。 3、已知两个不平行的晶面(h1k1l1)和(h2k2l2),求出其所属的晶带轴。 4、计算面心立方晶体{111}晶面的面密度。 5、简述刃型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。 6、简述刃型位错攀移的实质。 7、简述在外力的作用下,螺型位错的可能运动方式。 8、当碳原子和铁原子在相同温度的 -Fe中进行扩散时,为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数? 9、简述单组元晶体材料凝固的一般过程。 10、如图,已知A、B、C三组元固态完全不互溶,成分为80%A、10%B、10%C的O 合金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应,在二元共晶反应开始时,该合金液相成分(a点)为60%A、20%B、20%C,而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为50% A、10%B、40%C,写出图中I和P合金的室温平衡组织。 1、计算体心立方晶体的八面体间隙尺寸。 2、简述决定组元形成固溶体与中间相的因素。 3、已知二晶向[u1v1w1]和[u2v2 w2],求出由此二晶向所决定的晶面指数。· 4、计算体心立方晶体{110}晶面的面密度。 5、简述螺型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。 6、简述刃型位错滑移的实质。 7、简述在外力的作用下,刃型位错的可能运动方式。 8、当碳原子和铁原子在相同温度的a-Fe 中进行扩散时,为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数? 9、简述纯金属凝固的基本条件。 10、如图,已知A、B、C三组元固态完全不互溶,成分为80%A、10%B、10%C的O合 金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应,在二元共晶反应开始时,该合金液相成分(a点)为60%A、20%B、20%C,而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为 %、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。 50% A、10%B、40%C,试计算A 初

材料科学基础复习大纲

材料科学基础复习大纲 第二章晶体结构 2.1 结晶学基础 1、概念:晶体晶胞晶胞参数七大晶系晶面指数晶面族晶向指数晶向族 2、晶面指数和晶向指数的计算 2.2 结合力与结合能 按照结合力性质不同分为物理键和化学键 化学键包括离子键共价键金属键 物理键包括范德华键氢键 晶体中离子键共价键比例估算(公式2.16 离子晶体晶格能 2.3 堆积(记忆常识 1、最紧密堆积原理及其使用范围:原理略 适用范围:典型的离子晶体和金属晶体 原因:该原理是建立在质点在电子云分布呈球形对称以及无方向性的基础上的 2、两种最紧密堆积方式:面心立方最紧密堆积ABCABC 密排六方最紧密堆积ABABAB 系统中:每个球周围有6个八面体空隙 8个四面体空隙

N个等径球体做最紧密堆积时系统有2N个四面体空隙N个八面体空隙八面体空隙体积大于四面体空隙 3、空间利用率:晶胞中原子体积与晶胞体积的比值(要学会计算 两种最紧密堆积方式的空间利用率为74.05﹪(等径球堆积时 4、影响晶体结构的因素 内因:质点相对大小(决定性因素 配位数(概念及计算 极化(概念,极化对晶体结构产生的影响 外因(了解:同质多晶 类质多晶 同质多晶转变 2.4 单质晶体结构(了解 2.5 无机化合物结构(重点每年必考 分析结构从以下几个方面入手:晶胞分子数,何种离子做何种堆积,何种离子添隙,添隙百分比,正负离子配位数,正负离子电价是否饱和,配位多面体,添隙半径的计算(刚好相切时,隙结构与性质的关系。 1、NaCl型:4个NaCl分子 Cl离子做面心立方密堆积,Na离子填充八面体空隙,填充率 100﹪,正负离子配位数均为6,电价饱和。【NaCl6】或【ClNa6】八面体结构与性能:此结构在三维方向上键力均匀,因此无明显解理,破碎后呈颗粒状,粒为多面体 形状。离子键结合,因此有较高的熔点和硬度

材料科学基础Ι_课程教学大纲

材料科学基础Ι课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:材料科学基础 所属专业:材料物理,材料化学 课程性质:专业基础课 学分:8 (二)课程简介、目标与任务; 课程简介: 本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解,以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时,使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。本课程的覆盖面较宽,要介绍工程材料的结构与性能,生产制备,科研和应用的概况,材料的发展历史,目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外,尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。从这个意义上说,它不是一门传统的导论课,而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。 目标与任务: 通过本课程教学,使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解;对当前材料科学研究的前沿有初步了解;培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念,包括组织结构、性能、生产过程和应用等;初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 本课程是材料专业的专业基础课,本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础,同时又是材料专业的专业课(如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等)的基础。 (四)教材与主要参考书。 1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction,6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.

823材料科学基础考试大纲

823 材料科学基础考试大纲 一、考试目的 材料科学基础考试是南开大学材料科学与工程学院招收材料物理与化学、材料学、材料工程硕士研究生的入学资格考试之专业基础课。根据考生参加本考试的成绩和其他三门考试的成绩总分来选择参加第二轮,即复试的考生。 二、考试的性质与范围 本考试是测试考生掌握材料化学、材料物理专业知识以及综合运用的能力。考试范围包括本大纲规定的内容。 三、考试基本要求 1. 具备材料化学、材料物理相关的基础专业知识。 2. 具有扎实的基本功。 3. 具备一定的运用基础知识分析、解决实际问题的能力。 四、考试形式 本考试采取客观试题与主观试题相结合,单项技能测试与综合技能测试相结合的方法,强调考生掌握材料化学基础知识以及综合运用的能力。 考试时间为180分钟,答题方式为闭卷考试(可以使用数学计算器)。 五、考试内容 本考试包括两个部分:材料化学、材料物理。

一、材料化学部分 1、化学热力学 热力学第一、二、三定律及其应用;各种变化过程(单纯pVT变化过程、相变化过程和化学变化过程)的方向和限度的判别;相平衡体系和化学平衡体系中的应用;二组分体系相图的绘制及解析。 2、化学动力学 具有简单级数的反应的特点;反应级数及速率方程的确定;各种因素对反应速率及速率常数的影响;复合反应的近似处理方法及其应用;根据反应机理推导速率方程;化学动力学基本原理在气相反应、多相反应、溶液中反应、催化反应和光化学反应体系中的应用。 3、电化学 电解质溶液的导电能力—电导、电导率、摩尔电导率及其应用;可逆电池、可逆电极的能斯特公式及其应用;可逆电池的热力学;电池电动势的测定及其应用;极化与超电势及其应用;分解与分解电压;金属电沉积;不可逆电极过程的基本原理及其应用。 4、界面化学 表面自由能和表面张力;润湿现象与接触角;毛细管现象;新相的生成和亚稳定状态;固体表面的吸附及非均相催化反应。 5、无机化学中的化学原理 (1)掌握化学反应中的质量和能量关系; (2)了解酸碱理论,熟悉溶液中的单相与多相离子平衡,掌握弱酸、弱碱溶液中离子浓度、盐类水解和沉淀平衡的计算;

武汉理工大学材料科学基础06研究生入学考试试题

课程 材料科学基础 (共3页,共十题,答题时不必抄题,标明题目序号,相图不必重画,直接做在试卷上) 一、填空题(1.5×20=30分) 1. 结晶学晶胞是( )。 2. 扩散的基本推动力是( ),一般情况下以( )形式表现出来,扩散常伴随着物质的( )。 3. 晶面族是指( )的一组晶面,同一晶面族中,不同晶面的()。 4. 向MgO、沸石、TiO2、萤石中,加入同样的外来杂质原子,可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是( )。 5. 根据烧结时有无液相出现,烧结可分为( ),在烧结的中后期,与烧结同时进行的过程是( )。 6. 依据硅酸盐晶体化学式中( )不同,硅酸盐晶体结构类型主要有( )。 7. 液体表面能和表面张力数值相等、量纲相同,而固体则不同,这种说法是( )的,因为( )。 8. 二级相变是指( ),发生二级相变时,体系的( )发生突变。 9. 驰豫表面是指( ),NaCl单晶的表面属于是( )。 10. 固态反应包括( ),化学动力学范围是指( )。 11.从熔体结构角度,估计a长石、b辉石(MgO·SiO2)、c镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序( )。 二、CaTiO3结构中,已知钛离子、钙离子和氧离子半径分别为 0.068nm, 0.099nm,

0.132nm。(15分) 1. 晶胞中心的钛离子是否会在八面体空隙中“晃动”; 2. 计算TiCaO3的晶格常数; 3. 钛酸钙晶体是否存在自发极化现象,为什么? 三、在还原气氛中烧结含有TiO2的陶瓷时,会得到灰黑色的TiO2-x:(15分) 1.写出产生TiO2-x的反应式; 2.随还原气氛分压的变化,该陶瓷材料的电导率和密度如何变化? 3.从化学的观点解释该陶瓷材料为什么是一种n型半导体。 四、选择题:下列2题任选1题(12分) 1. 简述金属材料、无机非金属材料以及高分析材料腐蚀的特点。 2. 试述材料疲劳失效的含义及特点。 五、现有三种陶瓷材料,它们的主要使用性能如下:(15分) 材料最佳性能用途 Y2O3透明,光线传递光学激光杆 Si3N4高温强度,抗蠕变燃气轮机部件 含Co铁氧体较顽力高能量永久磁铁 在烧结过程中希望材料获得预期的显微结构以使材料最佳性能充分发挥,在控制显微结构因素和工艺条件上应主要考虑哪些相关因素? 六、熔体结晶时:(1)图示核化速率-温度、晶化速率-温度关系及其对总结晶速率的的影响; (2)核化速率与晶化速率的不同对新相的显微结构有何影响,为什么? (3)指出在哪一温度范围内对形成玻璃有利,为什么?(12分) 七、X射线给出立方MgO的晶胞参数是0.4211nm,它的密度是3.6g/cm3。(Mg2+和O2-、Al3+摩尔质量分别是24.3和16、27)(12分)

《材料科学基础A》课程教学大纲

《材料科学基础A》课程教学大纲 以下是为大家整理的《材料科学基础A》课程教学大纲的相关范文,本文关键词为材料科学基础A,课程,教学大纲,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在教师教学中查看更多范文。 《材料科学基础A》课程教学大纲 课程英文名称:Fundamentalsofmaterialsscience(A)课程编号:113990240课程类别:(学科基础课)课程性质:(必修课)学分:4学时:(其中:讲课学时:64实验学时:0上机学时:0) 适用专业:材料科学与工程专业(无机非金属材料和金属材料方向)与功能材料专业 开课部门:材料科学与工程学院 一、课程教学目的和课程性质 本课程是材料科学与工程专业(无机非金属材料和金属材料方向)

与功能材料专业本科学生开设的重要的专业基础必修课程之一。本课程主要从一级学科层次上阐述材料组成-结构-性能-材料用途之间相互关系及其制约规律,具有较强的理论性,又与生产实际有紧密的联系。 通过本课程的学习,学生可以得到应用所学理论分析实际问题的方法和思路的训练,为按预定性能设计材料奠定基础,在一定层次上研制开发新材料及为后续课程的学习打下理论基础。 二、本课程与相关课程的关系 先修课程:无机及分析化学、高等数学、大学物理、物理化学、材料概论、晶体学后续课程:无机材料非金属(水泥、玻璃、陶瓷)工艺学、电子陶瓷、特种陶瓷工艺学、磁性材料等。 三、课程的主要内容及基本要求 第1单元材料引言(2学时)[知识点] 材料类型;材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系;材料的选择。 [重点] 材料的分类方法及种类;材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系。 [难点] 材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系。 [基本要求] 1、识记:材料的类型。

材料科学基础考试大纲

2018年硕士研究生招生考试大纲 考试科目名称:材料科学基础考试科目代码:875 一、考试要求 材料科学基础考试大纲适用于北京工业大学材料科学与工程学院(0805)材料科学与工程和(085204)材料工程(专业学位);激光工程研究院(0803)光学工程与(085202)光学工程(专业学位);以及固体微结构与性能研究所(0805)材料科学与工程学科的硕士研究生入学考试。此课程是材料科学与工程学科的重要基础理论课,是理解并学习各种材料其结构、加工工艺与性能之间联系的基础。材料科学基础的考试内容主要包括各类材料共性基础知识部分(原子结构与结合键、晶体结构、晶体缺陷、相图与相平衡、材料的凝固)、金属材料基础知识部分(金属晶体中位错、表面与界面、塑性变形与再结晶、金属晶体中扩散、固态相变、金属材料强韧化)和无机材料基础知识部分(无机材料化学键结构与晶体结构、无机材料的缺陷、无机材料的相图与相变过程、无机材料的基本制造加工原理、无机材料的机械性能、无机材料的光学和电学性能),要求考生对其中的基本概念和基础理论有深入的理解,系统掌握各类基本概念、理论及其计算和分析的方法,具有综合运用所学知识分析和解决材料科学与工程实际问题的能力。 二、考试内容 考试内容分为材料共性知识、金属材料基础知识和无机材料基础知识三大部分,总分150分。其中,材料共性知识部分所有学生均需作答,共105分;金属材料基础知识部分和无机材料基础知识部分考生需根据自己的专业背景二选一作答,不能混做,共45分。题型一般包括名词解释、填空、判断正误、问答、计算、分析题等。 (一)材料共性知识部分 1.原子结构与结合键 (1)熟练掌握电离能、电子亲和能、电负性、金属间化合物、电子化合物等概念,熟练掌握原子核外电子排布,理解光的波粒二象性、测不准原理、泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理、电子能带结构理论;

上海大学2018年硕士《材料科学基础》考试大纲

上海大学2018年硕士《材料科学基础》考试大纲复习要求: 要求考生掌握金属材料的结构、组织、性能方面的基本概念、基本原理;理解金属材料的结构、组织、性能之间的相互关系和基本变化规律。 二、主要复习内容: (一)晶体学基础 理解晶体与非晶体、晶体结构与空间点阵的差异;掌握晶面指数和晶向指数的标注方法和画法;掌握立方晶系晶面与晶向平行或垂直的判断;掌握立方晶系晶面族和晶向族的展开;掌握面心立方、体心立方、密排六方晶胞中原子数、配位数、紧密系数的计算方法;掌握面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其它们之间的差异。 重点:晶体中原子结构的空间概念及其解析描述(晶面和晶向指数)。 (二)固体材料的结构 掌握波尔理论和波动力学理论对原子核外电子的运动轨道的描述。掌握波粒两相性的基本方程。掌握离子键、共价键、金属键、分子键和氢键的结构差异。了解结合键与电子分布的关系和键合作用力的来源。掌握影响相结构的因素。了解不同固溶体的结构差异。 重点:一些重要类型固体材料的结构特点及其与性能的关系。 (三)晶体中的缺陷 掌握缺陷的类型;掌握点缺陷存在的必然性;掌握点缺陷对晶体性能的影响及其应用。理解位错的几何结构特点;掌握柏矢量的求法;掌握用位错的应变能进行位错运动趋势分析的方法。掌握位错与溶质原子的交互作用,掌握位错与位错的交互作用。掌握位错的运动形式。掌握位错反应的判断;了解弗兰克不全位错和肖克莱不全位错的形成。 重点:位错的基本概念和基本性质。 (四)固态中的扩散 理解固体中的扩散现象及其与原子运动的关系,掌握扩散第一定律和第二定律适用的场合及其对相应的扩散过程进行分析的方法。掌握几种重要的扩散机制适用的对象,了解柯肯达尔效应的意义。掌握温度和晶体结构对扩散的影响。 重点:扩散的基本知识及其在材料科学中的应用 (五)相图 掌握相律的描述和计算,及其对相平衡的解释;掌握二元合金中匀晶、共晶、包晶、共析、二次相析出等转变的图形、反应式;掌握二元典型合金的平衡结晶过程分析、冷却曲线;掌握二元合金中匀晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡组织名称、相对量的计算;掌握铁-渗碳体相图及其典型合金的平衡冷却曲线分析、反应式、平衡相计算、平衡组织计算、组织示意图绘制;掌握简单三元合金的相平衡分析、冷却曲线分析、截面图分析;定性的掌握单相固溶体自由能的求解方法,掌握单相固溶体自由能表达式,掌握固溶体的自由能-成分曲线形式,掌握混合相自由能表达式,了解相平衡条件表达式,掌握相平衡的公切线法则。

清华大学材料科学基础教学大纲

材料科学基础(II) 课程大纲(2004/9) 【课程名称】材料科学基础(II) 【课程号】30350074 英文名称:Fundamentals of Materials Science (II) 开课学期:春季 课程类别:必修 课程性质:专业基础课 先修课程:普通物理,物理化学,材料科学基础(I) 教材:材料科学基础,潘金生, 仝健民, 田民波, 清华大学出版社, 1998 学时:64 ,学分4 二课程简介: 本课程的作为材料科学与工程的专业基础课,其内容主要包括:相图和相平衡、材料中的界面、扩散、液-固相变(结晶)、回复与再结晶和固-固相变的基本知识和理论方法。本课知识可应用于理解和研究材料的问题,也是后续材料工艺和性能等专业课学习、以及材料科研文献阅读的基础。在具体内容选择上侧重基础理论,在讲授方式上注重对学生理解和研究材料的能力培养。 三课程要求: 1 .掌握课程内容的基本知识 2 .灵活运用知识分析问题分析材料中的有关现象 3 .初步具备金相组织观察和分析能力(实验课) 四内容概要 第一章相图和相平衡 §1 二元相图的基本结构 1. 定义和基本概念 2. 二元相图的结构和分类 3 杠杆定理

§2. 相图的实验测定 1 .动态(变温)热分析法、膨胀法、电阻法等 2 .静态金相法、X- 光法、硬度法等 §3. 相图热力学 1 .溶液的自由能计算, 2 .相图的作图法 3 .化学位和活度 4. 相图的计算 §6. 相律和相区接触规律 1 .相律 2 .相区接触规律 §7. 二元相图的应用 1 .相图实例 2. 平衡冷却和平衡组织 3 .Fe-C (Fe-Fe3C) 相图详细分析 实验I. Fe-C 合金的显微结构 4 .非平衡冷却 5. 利用相图指导成分和工艺温度的设计的例子§8. 三元相图 ?成分的表示和特征线 ?杠杆定律和相律 ?匀晶系统 ?共晶系统 ?含3 相区的三元相图

材料科学基础课程教学大纲

材料科学基础课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分 课程名称:材料科学基础 所属专业:材料化学 课程性质:专业基础课 学分:4学分(72学时) (二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程 课程简介: 本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律,系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。 目标与任务: 学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质,了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律,为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。 先修课与后续相关课程: 先修课:数学、物理、化学、物理化学等。 后续相关课程:其他相关专业课程。 (三)教材与主要参考书。 教材: (1) 石德柯,材料科学基础,机械工业出版社,第二版。 (2) 胡赓祥,蔡珣,材料科学基础,上海交通大学出版社,第二版。 主要参考书: (1) 赵品,材料科学基础教程,哈尔滨工业大学出版社,年第二版。 (2) 刘智恩,材料科学基础,西北工业大学出版社,年第二版。

二、课程内容与安排 绪论1学时 第一章材料结构的基本知识 第一节原子结构 第二节原子结合建 第三节原子排列方式 第四节晶体材料的组织 第五节材料的稳态与亚稳态结构 (一)教学方法与学时分配 讲授,1学时。 (二)内容及基本要求 主要内容: 【掌握】:熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。 【了解】:了解原子结构及键合类型;掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表; 【一般了解】:对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。 第二章晶体结构 第一节晶体学基础 第二节纯金属的晶体结构 第三节离子晶体的结构 第四节共价晶体的结构 (一)教学方法与学时分配 讲授,10学时。 (二)内容及基本要求 主要内容: 【重点掌握】:熟悉晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵,晶向和晶面的表示方法,晶体的对称性。 【掌握】:掌握材料的结合方式、晶体学基础、三种典型的金属晶体结构,致密度和配位数,点阵常数和原子半径,晶体的原子堆垛方式和间隙,多晶型性。

材料科学基础试题及答案考研专用

一、名词: 相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 匀晶转变:从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。 平衡结晶:合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。 成分起伏:液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。 异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 枝晶偏析:固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。 共晶转变:在一定温度下,由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。 脱溶:由固溶体中析出另一个固相的过程,也称之为二次结晶。 包晶转变:在一定温度下,由一定成分的固相与一定成分的液相作用,形成另一个一定成分的固相的转变过程。 成分过冷:成分过冷:由液相成分变化而引起的过冷度。 二、简答: 1. 固溶体合金结晶特点? 答:异分结晶;需要一定的温度范围。 2. 晶内偏析程度与哪些因素有关? 答:溶质平衡分配系数k0;溶质原子扩散能力;冷却速度。 3. 影响成分过冷的因素? 答:合金成分;液相内温度梯度;凝固速度。

三、书后习题 1、何谓相图?有何用途? 答:相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 相图的作用:由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。 2、什么是异分结晶?什么是分配系数? 答:异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 分配系数:在一定温度下,固液两平衡相中溶质浓度之比值。 3、何谓晶内偏析?是如何形成的?影响因素有哪些?对金属性能有何影响,如何消除? 答:晶内偏析:一个晶粒内部化学成分不均匀的现象 形成过程:固溶体合金平衡结晶使前后从液相中结晶出的固相成分不同,实际生产中,液态合金冷却速度较大,在一定温度下扩散过程尚未进行完全时温度就继续下降,使每个晶粒内部的化学成分布均匀,先结晶的含高熔点组元较多,后结晶的含低熔点组元较多,在晶粒内部存在着浓度差。 影响因素:1)分配系数k0:当k0<1时,k0值越小,则偏析越大;当k0>1时,k0越大,偏析也越大。2)溶质原子扩散能力,溶质原子扩散能力大,则偏析程度较小;反之,则偏析程度较大。3)冷却速度,冷却速度越大,晶内偏析程度越严重。 对金属性能的影响:使合金的机械性能下降,特别是使塑性和韧性显著降低,

2018——803材料科学基础考纲——南京工业大学

803《材料科学基础》复习大纲 一、考试的基本要求 要求学生比较系统地理解和掌握材料科学基础的基本概念和基本理论, 掌握晶体结构、结晶化学、晶体结构缺陷的基本概念和基础理论;掌握玻璃体、表面与界面的基本理论与基本概念;熟悉相平衡图的基本概念,掌握相图的应用,能进行相图的分析,能进行材料配料区的选择;掌握扩散、固相反应、相变和烧结等高温过程动力学的基本理论与基本概念;具备一定的分析和解决实际问题的能力。 二、考试方式和考试时间 闭卷考试,总分150,考试时间为3小时。 三、参考书目(仅供参考) 《无机材料科学基础》,张其土主编,华东理工大学出版社,2007年 《材料科学基础》,张联盟等编,武汉理工大学出版社,2008年 四、试题类型: 主要包括填空题、选择题、是非题、计算题、论述题、相图分析等类型,并根据每年的考试要求做相应调整。 五、考试内容及要求 第一部分晶体结构基础 掌握:晶体的基本概念与性质,单位平行六面体的划分原则,晶体的对称要素、点群、结晶符号,晶体化学的基本原理,晶体的宏观对称,晶体的微观对称,晶胞的概念,空间群的概念,球体紧密堆积原理;以及NaCl结构、萤石结构、金红石结构,刚玉结构、钙钛矿结构、尖晶石结构,硅酸盐结构与分类,层状硅酸盐结构等典型的晶体结构类型。 熟悉:晶体的宏观对称,晶体的微观对称,晶胞的概念,空间群的概念,球体紧密堆积原理,NaCl结构、萤石结构、钙钛矿结构、尖晶石结构和层状硅酸盐结构,离子晶体结构中负离子的堆积方式、正离子的配位数、正离子占据的空隙位置。

第二部分晶体结构缺陷 掌握:点缺陷的概念与类型,热缺陷的分类,热缺陷浓度的计算,固溶体的概念与分类,能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式,形成连续置换型固溶体的条件,组份缺陷的形成原因,非化学计量化合物的概念与分类,间隙型固溶体的形成规律,固溶体的研究方法,位错的基本概念,刃位错与螺位错。 熟悉:点缺陷的概念与类型,固溶体的概念与分类,能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式,形成连续置换型固溶体的条件,组份缺陷的形成原因,刃位错与螺位错。 第三部分非晶态固体 掌握:熔体的概念,粘度的概念,玻璃的通性,玻璃态物质的形成方法,玻璃形成的热力学观点和动力学手段,形成玻璃的结晶化学条件,玻璃的结构,硅酸盐玻璃的结构特征和玻璃结构参数的计算,硼酸盐玻璃。 熟悉:玻璃的结构,粘度的概念,形成玻璃的结晶化学条件,玻璃结构参数的计算。 第四部分材料的表面与界面 掌握:固体的表面力场、晶体的表面结构,固体表面的双电层对表面能的影响,弯曲表面效应,润湿与粘附的概念与特点,表面粗糙度对润湿的影响,界面行为,晶界结构与分类,多晶体的组织;粘土的荷电性,粘土的离子吸附与交换,粘土胶体的电动性质,粘土泥浆的流动性和稳定性,粘土泥浆发生触变性的条件,粘土具有可塑性的原因。 熟悉:固体表面的双电层对表面能的影响,润湿与粘附的概念与特点,表面粗糙度对润湿的影响,粘土的荷电性,粘土泥浆的流动性和稳定性。 第五部分相图 掌握:相图的基本知识,水型物质与硫型物质,单元系统相图,可逆与不可逆多晶转变的单元相图,二元系统相图的特点,二元相图的分析,三元系统相图的特点、杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等,三元相图的分析与析晶路程。 熟悉:可逆与不可逆多晶转变的单元相图,三元系统相图的特点,三元相图的分析与析晶路程。

考研材料科学基础试题及答案

材料科学基础习题 叶荷 11 及材料班2013-1-10 第三章二元合金相图和合金的凝固 一、名词:相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。匀晶转变:从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。 平衡结晶:合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。 成分起伏:液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。 异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 枝晶偏析:固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。共晶转变:在一定温度下,由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。 脱溶:由固溶体中析出另一个固相的过程,也称之为二次结晶。 包晶转变:在一定温度下,由一定成分的固相与一定成分的液相作用,形成另一个一定成分的固相的转变过程。 成分过冷:成分过冷:由液相成分变化而引起的过冷度。 二、简答: 1. 固溶体合金结晶特点?答:异分结晶;需要一定的温度范围。

2. 晶内偏析程度与哪些因素有关? 答:溶质平衡分配系数ko;溶质原子扩散能力;冷却速度。 3. 影响成分过冷的因素? 答:合金成分;液相内温度梯度;凝固速度。 4. 相图分折有哪几步?答:以稳定化合物为独立组元分割相图并分析;熟悉相区及相;确定三相平衡转变性质。 三、绘图题 绘图表示铸锭宏观组织三晶区。 四、书后习题 1、何谓相图?有何用途? 答:相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 相图的作用:由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。 2、什么是异分结晶?什么是分配系数?答:异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 分配系数:在一定温度下,固液两平衡相中溶质浓度之比值。

清华大学材料科学基础教学大纲

材料科学基础(1) 课程编号: 30350064 课程名称:材料科学基础(1) 英文名称:Fundamentals of Materials Science 学分:4 先修课程:普通物理、物理化学、工程力学 教材:材料科学基础,潘金生、仝健民、田民波,清华大学出版社,1998 一、课程简介: “材料科学基础”是在原来“金属学”、“物理冶金”、“材料科学”、“金属物化”、“陶瓷物化”、“固体材料结构基础”等课程的基础上,为强化基础,突出共性,拓宽专业而向我系本科生开设的专业基础课。本课程以材料科学与工程的基础理论,如晶体学、合金相理论、固体缺陷理论、热力学和动力学等为纲,讲授材料科学的基本概念和基础理论,是学生学习其他专业课的基础,也是今后从事材料研究工作的基础。《材料科学基础1》重点讲授晶体学、固体材料的结构、晶体缺陷和范性形变、固体中的扩散等材料科学基础理论。 二、基本要求: 本课程是材料系最重要的专业基础课之一,内容多,覆盖面广,理论和概念比较集中,要求学生掌握材料科学的基本概念、基础理论及其应用。 三、内容提要: 第一章晶体学基础12学时 1.1 引言 1.2 空间点阵、晶胞和原胞、点阵常数 1.3 晶面指数和晶向指数 1.4 常见的晶体结构及其几何特征、配位数、紧密系数和间隙 1.5 晶体的堆垛方式、FCC、HCP和菱方晶体的比较 1.6 晶体的投影* 1.7 倒易点阵* 1.8 菱方晶系的两种描述:菱方轴和六方轴 1.9 晶体的宏观对称性--点群* 1.10 晶体的微观对称性--空间群:意义、表示、应用* 第二章金属材料14学时 2.1 引言 2.2 原子结构 2.3 结合键 2.4 分子的结构 2.5 晶体的电子结构 2.6 元素的晶体结构和性质 2.7 合金相结构概念 2.8 影响合金相结构的主要因素:原子/离子半径、电负性、电子价态 2.9 固溶体:意义、分类、特点、规律、性质等

北京工业大学2017年《材料科学基础》硕士考试大纲_北京工业大学考研大纲

北京工业大学2017年《材料科学基础》硕士考试大纲一、考试要求 材料科学基础考试大纲适用于北京工业大学材料科学与工程学院(0805)材 料科学与工程和(085204)材料工程(专业学位);激光工程研究院(0803)光 学工程与(085202)光学工程(专业学位);以及固体微结构与性能研究所(0805) 材料科学与工程学科的硕士研究生入学考试。此课程是材料科学与工程学科的重 要基础理论课,是理解并学习各种材料其结构、加工工艺与性能之间联系的基础。 材料科学基础的考试内容主要包括各类材料共性基础知识部分(原子结构与结合 键、晶体结构、晶体缺陷、相图与相平衡、材料的凝固)、金属材料基础知识部 分(金属晶体中位错、表面与界面、塑性变形与再结晶、金属晶体中扩散、固态 相变、金属材料强韧化)和无机材料基础知识部分(无机材料化学键结构与晶体 结构、无机材料的缺陷、无机材料的相图与相变过程、无机材料的基本制造加工 原理、无机材料的机械性能、无机材料的光学和电学性能),要求考生对其中的 基本概念和基础理论有深入的理解,系统掌握各类基本概念、理论及其计算和分 析的方法,具有综合运用所学知识分析和解决材料科学与工程实际问题的能力。 二、考试内容 考试内容分为材料共性知识、金属材料基础知识和无机材料基础知识三大部 分,总分150分。其中,材料共性知识部分所有学生均需作答,共105分;金属 材料基础知识部分和无机材料基础知识部分考生需根据自己的专业背景二选一 作答,不能混做,共45分。题型一般包括名词解释、填空、判断正误、问答、 计算、分析题等。 (一)材料共性知识部分 1.原子结构与结合键 (1)熟练掌握电离能、电子亲和能、电负性、金属间化合物、电子化合物等 概念,熟练掌握原子核外电子排布,理解光的波粒二象性、测不准原理、泡利不 相容原理、洪特规则、能量最低原理、电子能带结构理论; (2)熟练掌握各种结合键的概念、特点、代表材料,通过结合键及原子间作 用力和键能分析材料的物理化学性质。 2.晶体结构 (1)掌握空间点阵、晶胞、空间群等晶体学基本概念,三大晶族与七大晶系 分类,理解晶体的宏观对称性; (2)熟练掌握简单立方、体心立方、面心立方、密排六方等结构的堆积方式、 配位数、致密度、晶胞原子数、点阵常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的表征,晶向族、晶面族的确定,晶面间距的计算, 晶带定律的应用。 3.晶体缺陷 (1)熟练掌握晶体缺陷的分类,点缺陷的平衡浓度计算,固溶体的分类、概 念、特点、形成条件及影响因素,缺陷反应方程计算; (2)熟练掌握各类位错的定义及相关的基本概念,如滑移、滑移面、滑移方 向、滑移系、临界分切应力、全位错、不全位错、位错密度等;掌握刃位错、螺 位错的特点及其柏氏矢量的概念、确定与表征方法,掌握发生位错反应的条件及 其产物;

2018年中南大学粉末冶金学院959材料科学基础考纲

发布时间:2017/9/28 17:55 浏览次数:113 次本考试大纲由粉末冶金研究院教授委员会于2017年9 月27日通过。 粉末冶金研究院2017年硕士研究生入学考试《材料科学基础》试题形式分为3个专业特色模块,分别为:金属材料、无机非金属材料、高分子材料与工程,考生根据自身优势选择其中1个模块答题即可,每个模块均为150分。 I.考试性质 《材料科学基础》是材料科学与工程及相关学科专业硕士研究生的入学专业基础考试课程。材料科学是研究材料内在结构、性能和制备工艺之间相互作用关系的科学学科。《材料科学基础》考试成绩是评价考生是否具备从事材料科学与工程研究能力的基本标准。 II.考查目标 材料科学与工程学科主要探讨材料组成-制备工艺-组织结构(电子、原子和微观结构等)-性能-外界环境之间的相互作用关系。其中,材料结构在很大程度上决定了材料的性能。本课程考试通过重点考察学生对材料科学的基本概念和定律的理解基础上,旨在评估考生运用材料科学的基本原理和方法解决实际材料工程问题的能力。 III.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间180分钟。 2、答题方式 答题方式为闭卷,笔试。 3、试卷内容结构 本试卷分为3个模块,分别为金属材料、无机非金属材料、高分子材料与工程专业特色模块,每个模块均为150分。考生可根据自身的优势选择3个专业特色模块中的任何1个模块答题即可。

IV.试卷题型结构及比例 包括名词解释、简答题、计算和综合分析论述等不同形式的题目。 名词解释约20% 简答题约40% 计算和综合分析论述题等约40% V.考查内容 (1)金属材料模块考点: 一、晶体结构 金属材料中的原子键合方式、特点及其对材料性能的影响; 晶体学基础:空间点阵与晶体结构的基本概念、晶向指数与晶面指数;常见典型金属的晶体结构及其特征、晶体材料的多晶型性; 合金相结构:固溶体、金属间化合物的概念及分类、影响固溶体溶解度的因素、合金相与材料性能的关系。 二、晶体缺陷 晶体缺陷的概念及分类; 点缺陷:点缺陷的类型、平衡浓度、产生及其运动、点缺陷与材料行为; 位错:位错的基本类型和特征、柏氏矢量、位错的运动、位错的应力场及其与其他缺陷的相互作用、位错的增值、位错反应、实际晶体中的位错、位错理论的应用; 表面与界面:表面与表面吸附、晶界与相界的概念和分类、界面特性、晶体缺陷在材料组织控制(如扩散、相变)和性能控制(如材料强化)中的作用。 三、凝固 金属结晶与凝固的概念、金属结晶的基本规律、金属结晶的热力学条件、均匀形核、非均匀形核、

材料科学基础考研经典题目doc资料

材料科学基础考研经 典题目

16.简述金属固态扩散的条件。 答:⑴扩散要有驱动力——热力学条件,化学势梯度、温度、应力、电场等。 ⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件;⑶足够高温度——动力学条件;⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件 17. 何为成分过冷?它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响? 答:成分过冷:在合金的凝固过程中,虽然实际温度分布一定,但由于液相中溶质分布发生了变化,改变了液相的凝固点,此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定,这种过冷称为成分过冷。成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域,使液固界面变得不稳定。当成分过冷区较窄时,液固界面的不稳定程度较小,界面上偶然突出部分只能稍微超前生长,使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状;当成分过冷区较宽时,液固界面的不稳定程度较大,界面上偶然突出部分较快超前生长,使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。 18.为什么间隙固溶体只能是有限固溶体,而置换固溶体可能是无限固溶体? 答:这是因为当溶质原子溶入溶剂后,会使溶剂产生点阵畸变,引起点阵畸变能增加,体系能量升高。间隙固溶体中,溶质原子位于点阵的间隙中,产生的点阵畸变大,体系能量升高得多;随着溶质溶入量的增加,体系能量升高到一定程度后,溶剂点阵就会变得不稳定,于是溶质原子便不能再继续溶解,所以间隙固溶体只能是有限固溶体。而置换固溶体中,溶质原子位于溶剂点阵的阵点上,产生的点阵畸变较小;溶质和溶剂原子尺寸差别越小,点阵畸变越小,固溶度就越大;如果溶质与溶剂原子尺寸接近,同时晶体结构相同,电子浓度和电负性都有利的情况下,就有可能形成无限固溶体。 19.在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下,纯金属凝固时界面形貌如何?同样 条件下,单相固溶体合金凝固的形貌又如何?分析原因

《材料科学基础》课程教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码:0420070 2、课程名称(中/英文):材料科学基础/ Fundamentals of Materials Science 3、学时/学分:材料科学与工程专业、复合材料专业:112学时/7学分; 材料成型机控制工程专业:96学时/6学分 4、先修课程:大学物理、普通化学、物理化学, 5、面向对象:本科生 6、开课院(系):材料学院 7、教材、教学参考书: 教材: 《材料科学基础》第二版,刘智恩主编,西北工业大学出版社,2003年 参考书: 1)《材料科学基础》,胡庚祥、蔡珣主编,上海交通大学出版社,2000年 2)《材料科学基础》第二版,石德珂主编,西安交通大学出版社,2000年 3)《材料科学基础》,潘金生、仝健民主编,清华大学出版社,1998年 二、课程性质和任务 本课程材料类各专业最主要的专业基础课。以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象,从材料的电子、原子尺度入手,介绍了热力学、动力学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。既具有较强的理论性,又与生产实践紧密相关。其任务是: 1)介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系; 2)掌握材料科学与工程的基本理论,初步掌握分析、解决工程实际问题的思路和方 法; 3)初步掌握科学的实验方法和技术。

三、教学内容和基本要求 第一章工程材料中的原子排列 内容:1) 原子之间的键合 2)晶体学的基本概念及点阵类型 3)晶向指数和晶面指数及其表示方法 4)金属的晶体结构特点 5)陶瓷的晶体结构 6)晶体缺陷的类型及特征 要求:1) 熟练掌握晶面、晶向的表示方法 2)熟练掌握三种典型的晶体结构 3)熟练掌握晶体缺陷的基本类型、基本特征、基本性质 4)熟练掌握位错的应力场和应变能;位错的运动与交互作用 第二章固体中的相结构 内容:1) 固溶体的分类、结构特点及性能 2)金属间化合物相的分类、特点及性能 3)陶瓷晶体相的结构及特点 4)玻璃相及其形成 要求:1) 熟练掌握合金相的主要类型,形成条件、影响因素和性能特点 2)掌握玻璃相的形成条件 第三章凝固与结晶 内容:1) 结晶的基本规律 2)结晶的基本条件 3)晶核的形成 4)晶体的长大 5)结晶理论的应用 要求:1) 熟练掌握凝固基本规律及过冷度的概念 2)熟练掌握形核的基本条件 3)熟练掌握晶体长大条件、界面类型、长大机制及固溶体形态 4)了解凝固理论解释或说明实际生产问题 第四章相图 内容:1) 相、相平衡及相图制作 2)二元匀晶相图 3)二元共晶相图

贵州大学849材料科学基础2020年考研专业课初试大纲

贵州大学硕士研究生入学考试大纲 考试科目代码/名称:849材料科学基础 一、考试基本要求 本科目考试着重考核考生掌握“材料科学基础”基本概念、基本思想、基本分析方法和基本理论的程度,要求考生对“材料科学”理论体系的基本框架有一个比较全面的了解,理解金属材料、高分子材料制造-加工-结构-性能-应用相关关系,旨在评估考生运用材料科学的基本原理和方法解决实际材料工程问题的能力。 二、适用范围 适用于“材料科学与工程专业”和“高分子材料与工程专业”。 三、考试形式 闭卷,180分钟。 《材料科学基础》试题形式为1+2模块:“1”为所有考生的必答题模块,主要考点为材料科学与工程基础;“2”为专业特色模块,其专业特色模块名称为:材料科学与工程、高分子材料与工程,考生可根据自身的优势选择其中的 1个模块答题。 四、考试内容和考试要求 (一)必答题模块考试内容及要求: (1)材料科学基础概述:掌握材料、材料科学、材料工程的含义,材料的分类,材料结构的层次,材料性能的环境效应,工程材料的选择、各种材料(金属、无机非金属及高分子)的结构与性能的区别等。 (2)晶体结构:掌握晶体价键类型及空间点阵,及常见材料的晶体特征。 (3)材料的变形与断裂:掌握材料的拉伸变形、典型的应力应变曲线、脆性材料与塑性材料、韧性断裂及脆性断裂的微观特征、脆韧转变内因外因等。 (二)选做题模块考试内容及要求: 1、材料科学与工程模块考试内容及要求: (1)金属的晶体结构 掌握:原子间的键合,空间点阵,晶向指数和晶面指数。晶体的对称性。极射投影。三种典型的金属晶体结构,金属的多晶型性,合金相结构。 (2)晶体缺陷 掌握:点缺陷的形成、分类,点缺陷的平衡浓度,点缺陷的运动。刃型位错和螺型位错的特征,柏氏矢量的确定、特性以及表示方法。作用在位错上的力和位错的运动,分析位错运动的两种基本形式:滑移和攀移的特点。位错的应力场及位错与晶体缺陷间的交互作用,分析运动位错的交割及其所形成的扭

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