南航考研材料科学基础

百度文库 - 让每个人平等地提升自我

1 考研专业课

南京航空航天大学

《材料科学基础》

2012/8/25 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

2 第一部分考研大纲

考研科目代码：818

考研科目名称：《材料科学基础》

参考书目：

1.《材料科学基础》，陶杰姚正军薛烽主编，化学工业出版社，2006年；

2.《材料科学基础全真试题及解析》，陶杰姚正军薛烽等主编，化学工业出版社，2006年。

考试内容：以金属材料为主线（兼顾高分子与陶瓷相关内容），主要考核材料的结构、相图与相变、晶体缺陷、表面与界面、固体中的扩散以及材料的形变与再结晶等内容。

第1章晶体学基础

晶体点阵和空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数和晶面指数，晶带定理，晶体对称性的基本概念。

第2章固体材料的结构

原子键合及其特性，典型金属的晶体结构，合金相的晶体结构；

陶瓷材料的典型结构，硅酸盐的结构；

高分子的近程结构、远程结构及聚集态结构。

第3章固体中的扩散

扩散定律及其应用，扩散微观理论与机制，柯肯达尔效应，影响扩散的因素，反应扩散。

第4章凝固

液态金属的结构，高分子溶液，纯金属的凝固，固溶体合金的凝固，共晶合金的凝固，铸锭组织与凝固技术。

第5章相图

相图基础知识；

二元相图（铁碳相图是重点）；

三元相图(三元共晶相图和三元相图小结是重点)。

第6章固态相变的基本原理，不考

第7章晶体缺陷

点缺陷、位错的基本知识，位错的运动，位错的弹性性质与交互作用，位错的生成与增殖，实际晶体中的位错，FCC晶体中位错反应的一般表示。

第8章材料表面与界面

晶体中的界面结构，界面能量，晶体中界面的偏聚与迁移。

第9章金属材料的变形与再结晶

金属的塑性变形的微观机制，滑移系与滑移的临界分切应力，合金的塑性变形与强化。

第10章非金属材料的应力-应变行为与变形机制百度文库 - 让每个人平等地提升自我

3 陶瓷材料的应力-应变行为，高聚物的分子运动与转变，高聚物的高弹性和粘弹性，高聚物的应力－应变行为。

第二部分主要内容

材料科学基础考研知识点总结

第一章原子结构和键合

1. 原子键合

● 金属键

● 离子键

● 共价键

● 氢键

● 范德华力：静电力诱导力色散力

第二章固体结构

1. 晶体学基础

● 空间点阵和晶胞

● 七个晶系14种点阵

2. 金属的晶体结构

● 晶体结构和空间点阵的区别

3. 合金的相结构

● 晶相指数和晶面指数

● 晶向指数

● 晶面指数

● 六方晶系指数

● 晶带

● 晶面间距

● 晶体的对称性

● 宏观对称元素

● 极射投影

● 金属的晶体结构

● 三种典型的金属的晶体结构

● 多晶型性

● 置换固溶体

● 间隙固溶体

● 固溶体的围观不均匀性

● 影响固溶度的主要因素

● 固溶体的性质

● 中间相

● 正常价化合物

● 电子化合物

● 与原子尺寸因素相关的化合物

● 超结构（有序固溶体）

4. 常见离子晶体结构

● 离子晶体配位规则（鲍林规则）

● 负离子配位多面体规则（引入临界离子半径比值）

● 电价规则（整体不显电性）

● 负离子多面体共顶，棱和面规则（由于共用顶，棱和面间距下降，导致库仑力上升，稳定性下降）

● 不同种类正离子配位多面体规则（能量越高区域越分散）

● 节约规则（【俄罗斯方块原理】）

● 典型离子晶体结构

● AB型化合物【CsCl结构 NaCl结构 ZnS型结构】

● AB2型化合物结构【CaF2 萤石 TiO2金红石型结构】

● 硅酸盐的晶体结构

● 孤岛状硅酸盐

● 组群状硅酸盐

● 链状硅酸盐

● 层状硅酸盐

● 架状硅酸盐

5. 共价晶体结构

第三章晶体中的缺陷

1. 点缺陷

● 点缺陷形成

● 点缺陷的平衡浓度

2. 位错

● 刃型位错

● 螺型位错

● 混合位错

● 伯氏矢量

● 位错运动

● 位错弹性性质（认识）

● 位错生成与增值

● 实际位错中伯氏矢量

3. 面缺陷

● 外表面与内表面（了解）

● 晶界和亚晶界

● 晶界的特性

南京航空航天大学考研真题—南京航天航空大学2021年硕士研究生招生目录

南京航空航天大学二OO五年招收攻读硕士学位研究生招生专业目录

说明：专业后边的数字是该专业招生人数，圆圈数字是考试科目，紧跟着的后边是复试科目

单位代码：10287 地址：南京市御道街29号邮政编码：210016

001 航空宇航学院

01非线性动力学与控制

02振动理论

03多体系统动力学

04广义连续介质力学及应用

①101政治理论②201英语③301数学一

④415理论力学或416材料力学或411普通物理

复试考试科目:510结构力学或511振动基础或512微机原理及应用

01复杂结构动力学与控制

02结构动力学分析与物理仿真

03结构非线性振动理论与分析

04材料的力学行为

05断裂与损伤

06弹塑性力学

07软件工程及开发技术

08生物力学及其应用

09板壳动力学和减振设计

①101政治理论②201英语③301数学一

④415理论力学或416材料力学

复试考试科目:510结构力学或511振动基础或512微机原理及应用

01计算流体力学

02实验流体力学 03粘性流体力学

04飞行力学

05气动力学

06飞行器气动力设计数值优化方法

07飞行器红外目标特性及红外隐身技术

① 101政治理论②201英语③301数学一④415理论力学

复试考试科目:512微机原理及应用或513空气动力学

01工程问题的力学建模与计算机仿真

02复合材料结构强度设计

03工程结构的断裂、疲劳、损伤与寿命估算技术

04结构健康监测

05结构系统识别与智能控制

06振动、冲击、噪声

07先进结构与微机电系统虚拟工程

08工程结构的无损伤检测与评估

09复合材料实验力学

10结构动力学、振动与控制

11应用软件开发

12计算机辅助工程设计(CAE)

13工程结构的监测与分析

14振动测试与仿真

①101政治理论②201英语③301数学一

④411普通物理或415理论力学或416材料力学

复试考试科目:511振动基础或512微机原理及应用或510结构力学

考研必备之《材料科学基础》学霸笔记

材料科学基础笔记

第⼀章原⼦结构与键合

概述：决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的原⼦结构，原⼦间的相互作⽤、相互结合，原⼦或分⼦在空间的排列分布和运动规律以及原⼦集合体的形貌特征等。为此，我们需要了解材料的微观构造，即其内部结构和组织状态，以便从其内部的⽭盾性找出改善和发展材料的途径。

第⼀节原⼦结构1 物质的组成

物质是由⽆数微粒按⼀定⽅式聚集⽽成的，这些微粒可能是原⼦、分⼦或离⼦；分⼦是能单独存在且保持物质化学特性的⼀种微粒；原⼦是化学变化中的最⼩微粒。2 原⼦的结构（原⼦结构直接影响原⼦间的结合⽅式）

3 原⼦的电⼦结构

3.1电⼦既有粒⼦性⼜具有波动性，具有波粒⼆象性。

3.2电⼦的状态和在某处出现的机率可⽤薛定谔⽅程的解/波函数来

描述，即原⼦中每个电⼦的空间位置和能量可⽤四个量⼦数来确

定：a主量⼦数（n）：决定原⼦中电⼦的能量及与核的平均距离（⼀般能量低的趋向近轨道,r较⼩，反之则反），即表⽰电⼦所处的量⼦壳层。如K、L、M…，n=1,2,3；b 轨道⾓动量量⼦数（l）：表⽰电⼦在同⼀壳层内所处的能级，

与电⼦运动的⾓动量有关。如s、p、d、f…（0，1，2，…n-1）；c 磁量⼦数（m）：给出每个轨道⾓动量量⼦数的能级数或轨道数，

为2l+1,决定电⼦云的空间取向；d ⾃旋⾓动量量⼦数（s）：反映电⼦不同的⾃旋⽅向，其值可取

*只有n,l决定能量和能级

3.3能级和能级图把电⼦不同状态对应着相同能量的现象称为简并。

将所有元素的各种电⼦态（n，l）按能量⽔平排列成能级图。3.4核外电⼦的排布规则

a 能量最低原理：电⼦的排布总是尽可能使体系的能量最低；

b Pauling不相容原理：在⼀个原⼦中，不可能有上述运动状态

完全相同的两个电⼦，即不能有上述四个量⼦数都相同的两个电⼦；c 洪德Hund规则：在同⼀个亚层中的各个能级中，电⼦的排布尽

可能分占不同的能级，⽽且⾃旋⽅向相同（尽可能保持⾃旋不成对）；3.5 元素周期表

①南航考研《816材料力学》考试大纲(官方资料)

参考书：

《材料力学（上、下册）》（第六版），刘鸿文，高等教育出版社，2017年

一、课程的基本要求

要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。

二、课程的基本内容和要求

1 拉伸、压缩与剪切

掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。

2 扭转

掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。

3 弯曲内力

掌握平面弯曲内力概念，能够计算较复杂受载下的内力，会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。

4 弯曲应力

掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。

5 弯曲变形

掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。

6 应力和应变分析强度理论

这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。

7 组合变形

掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。

8 能量方法

掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。

9 静不定结构

掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。

10 动载荷

掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。

材料科学基础考研

材料科学是一门研究材料结构、性能、制备和应用的学科，它涉及到物理学、化学、工程学等多个学科的知识。在考研中，材料科学基础是一个重要的科目，它涵盖了大量的基础知识和理论。下面我们将对材料科学基础考研的相关内容进行介绍。

首先，材料科学基础考研的内容主要包括晶体结构、缺陷与析出、相变与相图、材料的力学性能、热学性能、电学性能等方面的知识。在备考过程中，我们需要系统地学习这些知识点，理解其内在联系和相互影响，掌握其基本原理和计算方法。

其次，晶体结构是材料科学基础考研中的重要内容之一。晶体是由周期性排列的原子或离子构成的固体，其结构对材料的性能具有重要影响。在学习晶体结构时，我们需要掌握晶体的几何结构、晶体的点阵和晶体的晶面等基本概念，理解晶体的对称性和晶体缺陷对材料性能的影响。

此外，材料的力学性能也是考研中的重要考察点。材料的力学性能包括材料的弹性性能、塑性性能、断裂性能等。我们需要掌握材料的应力-应变关系、杨氏模量、屈服强度、断裂韧性等概念，理解材料在外力作用下的变形和破坏规律。

另外，热学性能和电学性能也是材料科学基础考研中的重要内容。热学性能包括材料的热传导性能、热膨胀性能等；电学性能包括材料的导电性能、介电性能等。在学习这些内容时，我们需要理解热学和电学的基本原理，掌握材料的热学和电学性能的测试方法和计算公式。

总的来说，材料科学基础考研涉及到多个方面的知识，需要我们系统地学习和掌握。在备考过程中，我们应该注重理论与实际的结合，注重基础知识的扎实掌握，注重解题技巧的培养。只有这样，我们才能在考试中取得好成绩，顺利实现自己的考研目标。希望本文对大家有所帮助，祝大家考试顺利，取得好成绩！

材料科学基础考研 2

材料科学基础考研

材料科学基础是考研复试中的重要科目之一，也是材料科学与工程专业学生必须掌握的基础知识。本文将从材料科学基础的概念、主要内容、考研复试中的重要性以及备考方法等方面进行介绍和分析。

首先，材料科学基础是指材料科学与工程专业学生在学习过程中必须掌握的基础知识和理论基础。这包括材料结构、材料性能、材料加工和材料表征等方面的知识，是学生们进一步学习和研究材料科学与工程的基础。

其次，材料科学基础的主要内容包括晶体结构、缺陷理论、相变原理、固溶体理论、析出与沉淀等。这些内容是材料科学与工程的基础，也是考研复试中的重要考点。学生们在备考过程中需要重点掌握这些内容，深入理解其原理和应用。

同时，材料科学基础在考研复试中具有重要性。考研复试中的材料科学基础考试是检验学生对基础知识的掌握程度和理解能力的重要手段。学生们需要通过考试来展示自己的学习成果，从而获得进一步学习和研究的机会。

针对材料科学基础的考研复试，学生们需要制定科学的备考方法。首先，要充分理解和掌握教材内容，建立扎实的基础知识。其次，要注重实际应用，通过做题和实验来加深对知识点的理解和记忆。最后，要注重总结和归纳，形成系统的知识结构，提高解决问题的能力。

总之，材料科学基础是考研复试中的重要科目，学生们需要通过深入学习和理解，掌握其基础知识和理论基础。只有这样，才能在考试中取得好成绩，从而为今后的学习和研究打下坚实的基础。希望学生们在备考过程中能够认真对待，取得优异的成绩。

南航818材料大纲

考试科目考研大纲

818 材料科学基础考试内容：以金属材料为主线（兼顾高分子与陶瓷相关内容），主要考核材料的结构、相图与相变、晶体缺陷、表面与界面、固体中的扩散以及材料的形变与再结晶等内容。

第1章晶体学基础

晶体点阵和空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数和晶面指数，晶带定理，晶体对称性的基本概念。

第2章固体材料的结构

原子键合及其特性，典型金属的晶体结构，合金相的晶体结构；

陶瓷材料的典型结构，硅酸盐的结构；

高分子的近程结构、远程结构及聚集态结构。

第3章固体中的扩散

扩散定律及其应用，扩散微观理论与机制，柯肯达尔效应，影响扩散的因素，反应扩散。

第4章凝固

液态金属的结构，高分子溶液，纯金属的凝固，固溶体合金的凝固，共晶合金的凝固，铸锭组织与凝固技术。

第5章相图

相图基础知识；

二元相图（铁碳相图是重点）；

三元相图(三元共晶相图和三元相图小结是重点)。

第6章固态相变的基本原理，不考

第7章晶体缺陷

点缺陷、位错的基本知识，位错的运动，位错的弹性性质与交互作用，位错的生成与增殖，实际晶体中的位错，FCC晶体中位错反应的一般表示

第8章材料表面与界面

晶体中的界面结构，界面能量，晶体中界面的偏聚与迁移

第9章金属材料的变形与再结晶

金属的塑性变形的微观机制，滑移系与滑移的临界分切应力，合金的塑性变形与强化

第10章非金属材料的应力-应变行为与变形机制

陶瓷材料的应力-应变行为，高聚物的分子运动与转变，高聚物的高弹性和粘弹性，高聚物的应力－应变行为

830 金属材料学 1．了解合金元素在钢中的存在形式，掌握合金元素对Fe-Fe3C相图及热处理的影响，合金元素对钢的不锈性能、耐热及抗氧化性能的影响；熟悉钢及有色金属材料强化的机制。

2．了解碳钢的成分及性能特点，掌握常用合金钢（工程结构用合金钢、机器零件用合金钢、工模具用合金钢）的服役条件、性能特点，化学成分设计和热处理；

南京航空航天大学《材料科学基础》考研复习重点

材料科学基础重点说明题型没重大变化前面重概念后面为综合分析题重点在于熟练掌握书上的基本原理和概念了解题目的提示信息后再全面作答。第一章

1、晶体、非晶体、长程有序等概念

2、晶体点阵金属三种基本点阵

3、晶胞间隙、半径书上的表格

4、会作图只要求立方体系

5、晶带定理公式及含义

6、对称性有哪些只用宏观、微观的不用详细第二章

1、原子键、电负性、离子键等概念

2、几种键的特点及对材料特性的影响

3、一次键、二次键几种

4、堆垛结构常见立方结构的堆垛BCC不是密堆积

5、间隙类型等见书上的表格

6、合金相相关概念合金、组元、相、组织、相与组织的区别

7、固溶体两种影响因素

8、其他合金相强化概念间隙相原晶体结构、间隙化合物畸变

9、正常价化合物等概念不要求作图

10、陶瓷占比例不大了解结构特征、陶瓷相基本组成及特征如多面体构成脆、滑、导电等、实际结构多少种有什么特点每一类结构特点只要记大的点同质异构现象金属的同素异晶现象 11、高分子结构特点、层次、对性能影响影响链结构特性的基本因素链结合结晶、非晶体几种记住大标题即可

12、复合材料、非金属及纳米晶不要求第三章

1、扩散等概念、上坡扩散、表面扩散、可肯达尔方程等

2、综合题扩散方程的运用、计算渗碳等相图记住分析从外到里的相、组织等按照黄皮书上的做

3、影响扩散的因素第四章

1、凝固的必要性P173形核条件公式与图形掌握

2、非均匀形核了解概念

3、动态过冷度、再分配、凝固后的组织

4、重点在凝固与形核的热力学分析曲线、公式等

5、结晶热力学的结构P211Tm的影响

6、缺陷、聚合物、陶瓷不要求

7、二元相图P215正、逆都能画相图的互相转换计算吉布斯自由能曲线绘画冷却曲线

8、相律公式及每个字母含义和公式自身含义

材料科学基础2017年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

科目代码：818科目名称：材料科学基础第1页共4页南京航空航天大学 2017年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷）科目代码: 818 满分: 150 分科目名称: 材料科学基础注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、晶体结构分析计算。（总共30分）（1）纯铁在912℃由bcc 结构转变为fcc 结构，体积减小1.06%，根据fcc结构的原子半径计算bcc结构的原子半径，它们的相对变化是多少？（10分）（2）测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体点阵常数为,密度为，计算说明它是什么类型的固溶体。已知Cu的相对原子质量为63.55，Au的相对原子质量为169.97，阿伏加得罗常数为。（10分）（3）已知K离子半径为，Cl离子半径为，试确定KCl晶体的结构并画图示意。（10分）二、计算分析纯铜的结晶。（总共15分）（1）计算均匀形核的临界晶核半径和晶核原子数。已知纯铜的熔点为，熔化潜热，液固界面能，过冷度，晶格常数。（10分）（2）欲提高凝固后组织的晶粒度级别，可采取那些工艺措施？（5分）三、相图计算分析题。（总共30分）（1）根据Fe-C相图计算以及的铁碳合金在室温时平衡状态下相的相对量，计算共析体（珠光体）的相对量。计算的铁碳合金在室温平衡状态下相的相对量，计算刚凝固完毕时初生相（奥氏体）和共晶体的相对量。（20分）（2）图1给出V-Cr-C三元系的液相面投影图，列出所有的四相反应的反应式。图中各相线上的箭头是指示降温方向。（10分）梦想不会辜负每一个努力的人

科目代码：818科目名称：材料科学基础第2页共4页

图1 V-Cr-C三元系的液相面投影图四、计算简答题（共15分） (1) 扩散第一定律是否适用于置换固溶体扩散问题？为什么？（4分） (2) Fe-N相图如图2所示，如果一块纯铁试样在650℃下进行表面渗N，并测定渗N后表层N含量为20at%(原子百分比)，问会得到什么样的表层组织？画出试样表面至心部的组织示意图和浓度分布曲线。（6分） (3) 举一实例说明什么是上坡扩散？发生上坡扩散的驱动力是什么？（5分）图2 Fe-N二元相图五、单晶体的拉伸应力—应变曲线呈现出三个不同阶段，如图3（a）所示;三种常见结构纯金属单晶体在处于软取向时的应力—应变曲线如图3（b）所示。梦想不会辜负每一个努力的人

材料科学基础2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

科目代码：818科目名称：材料科学基础第1页共3页南京航空航天大学 2013年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷）科目代码: 818 科目名称: 材料科学基础满分: 150 分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。每小题4分，共20分） 1、晶体结构与空间点阵 2、相与组织 3、共晶转变与共析转变 4、间隙固溶体与间隙化合物 5、金属键与共价键二、简答题（每题5分，总计50分） 1、固体材料中有几种原子结合键，那些为一次键，那些为二次键？ 2．在晶体的宏观对称性中，包含哪8种最基本的对称元素？ 3．简述影响大分子链柔性的因素 4. 为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be3Al2[Si6O18]）可以成为离子导电的载体 5．典型金属的晶体结构有哪些？其间隙分别包含哪些类型？ 6. 举例说明点缺陷转化为线缺陷；线缺陷生成点缺陷。 7. 简述实际面心立方晶体中的位错种类、柏氏矢量及其运动特性。 8. 上坡扩散的驱动力是什么？列举两个上坡扩散的例子。 9. 陶瓷材料与金属材料的主要力学性能差异是什么？简述其原因。 10. D=D0 exp(-Q/RT)中的Q的含义是什么？简述Q的测试方法。三、作图简答题（每题5分，总计30分） 1、标出下图中两个晶面的指数，同时在图上画出)111(晶面和]021[、]111[晶向。梦想不会辜负每一个努力的人

科目代码：818科目名称：材料科学基础第2页共3页 2、根据下面固态互不溶解的三元共晶相图，作图回答。（1）画出总投影图（2）画出沿rs成分线的垂直截面图，并标出相区。 3．示意画出弗兰克-瑞德位错增殖过程。 4．示意画出高、低应变速率下动态再结晶的应力应变曲线。 5．纯铁在950℃渗碳，表面碳浓度达到0.9％，缓慢冷却后，重新加热到800℃，继续渗碳，示意画出：（1）在800℃长时间渗碳后（碳气氛为1.5％C）的组织分布；（2）在800℃长时间渗碳后缓慢冷却至室温的组织分布。 6．已知某铜单晶试样的两个外表面分别是（001）和（111）。当该晶体在室温下滑移时，示意画出上述两个外表面上的滑移线。四、计算分析题（总计50分） 1、用热力学原理分析金属凝固和均匀形核的必要条件（10分） 2、根据Fe-C相图，回答问题。（10分）梦想不会辜负每一个努力的人

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