2015年大连海事大学085222交通运输工程考研大纲

　　考试科目：材料科学基础
　　试卷满分及考试时间：试卷满分为150分，考试时间为180分钟。
　　考试主要内容及要求
　　一、材料的键合方式
　　（1）熟悉原子结构及键合类型，掌握金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的结构特征及其对材料性能的影响。
　　二、晶体学基础
　　（1）理解空间点阵的概念，掌握晶体与非晶体、晶体结构与空间点阵的差异。
　　（2）掌握晶面指数和晶向指数的标注方法和画法、立方晶系晶面与晶向平行或垂直的判断、立方晶系晶面族和晶向族的展开。
　　（3）掌握三种典型金属晶体结构面心立方、体心立方、密排六方晶胞中原子数、配位数、致密度的计算方法，理解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。
　　（4）了解晶体的对称性。
　　三、固体材料的结构
　　（1）掌握固溶体的分类、结构特点及其影响固溶体固溶度的因素。
　　（2）掌握中间相的分类及其结构特点，理解超结构的类型及影响有序化的因素。
　　（3）了解离子晶体的结构规则，了解NaCl型、A2B2型和硅酸盐晶体结构特点，了解金刚石型共价晶体结构特点，了解聚合物结构特点，了解非晶态结构及其性能与晶体结构的区别。
　　四、晶体中的缺陷
　　（1）掌握点缺陷的形成与平衡浓度，掌握点缺陷对晶体性能的影响及其应用。
　　（2）掌握位错的基本类型和特征，掌握柏氏矢量的物理意义及其特性，掌握位错运动的两种基本形式：滑移和攀移的特点。理解作用于位错的组态力、位错的线张力、外加切应力、位错附近原子实际所受的力、以及位错间的交互作用力相互之间的关系与区别，掌握位错的增值机制，掌握位错反应的判断。了解运动位错的交割及其所形成的扭折或割阶不同情况，了解弗兰克不全位错和肖克莱不全位错的形成。
　　（3）理解小角度和大角度晶界模型，理解晶界能与晶界特性，掌握相界结构特点，了解孪晶界。
　　五、固态中的扩散
　　（1）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计算的方法。
　　（2）理解扩散的几种机制，理解扩散系数、扩散激活能的概念并掌握其计算方法，掌握影响扩散的主要影素，了解柯肯达尔效应的意义。
　　（3）了解反应扩散的特点及用相图确定反应扩散出现象的方法。
　　六、相图
　　（1）掌握相律的描述、计算及其对相平衡的解释。
　　（2）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，掌握相平衡条件表达式，掌握相平衡的公切线法则。
　　（3）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；掌握根据相图推测合金性能的方法。
　　（4）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；
　　七、金属的凝固
　　（1）了解液体结构的描述及其与固体结构的差异，掌握结晶的热力学、结构和能量条件。
　　（2）掌握均匀形核过程的热力学分析，推导临界晶核半径、临界形核功。掌握形核率及其影响因素，掌握液-固界面的分类及其热力学判据，掌握晶体的生长方式及其生长速率，掌握液-固界面结构和液-固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响，掌握减小晶粒尺寸的方法。
　　（3）掌握固溶体的平衡凝固与非平衡凝固，理解成分过冷的概念及其对晶粒形貌的影响。掌握共晶合金的平衡凝固与组织组成物、组成相的相对量计算。
　　（4）了解共晶合金非平衡组织类型及层片状共晶和棒状共晶的判据，层状共晶的片间距与冷速的关系。了解包晶合金凝固机制及包晶反应不完全性。
　　八、金属的塑性变形
　　（1）掌握弹性变形的特点和虎克定律，理解弹性的不完整性和粘弹性。
　　（2）掌握金属塑性变形、滑移、位错运动之间的关系，掌握滑移系、分切应力、临界分切应力的概念和计算。
　　（3）掌握形变强化、细晶强化、第二相强化、固溶强化的机制及应用。
　　（4）掌握金属经过冷变形后组织结构和力学性能的变化。
　　九、回复与再结晶
　　（1）掌握回复、再结晶、晶粒长大的概念和应用。
　　（2）掌握再结晶温度的概念及其影响因素。
　　（3）掌握冷变形金属经过加热、保温后组织结构和力学性能的变化。
　　参考书目：
　　《材料科学基础》胡庚祥等上海交通大学出版社2010或者
　　考试科目：物理化学
　　试卷满分及考试时间：试卷满分为150分，考试时间为180分钟。
　　试卷内容结构：基础知识30％，基础知识运用60%，综合运用10％.
　　考试内容
　　一、物质的pVT关系和热性质：1.pVT关系和热性质。2.系统、环境、状态、平衡态、状态函数、强度性质、广延性质等基本概念，以及反映物质pVT关系的状态方程。3.功、热、热力学能、焓等的定义和相互关系，、的适用条件和应用及热力学标准状态的概念和意义。4.标准摩尔定容热容、标准摩尔定压热容、标准摩尔相变焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓和标准熵等各类热性质的定义和应用。5.一些热性质数据的实验测定原理和方法。
　　二、热力学定律和热力学基本方程：1.热力学第二定律的建立过程以及由热力学第二定律演绎得出的三个结论，即热力学温标、存在状态函数熵以及熵增原理。2.克劳修斯不等式和过程可逆性判据或不可逆程度的度量。引入亥姆霍兹函数和吉布斯函数的意义。3.热力学基本方程及由之得出的各偏导数。4.pVT变化中热力学函数变化的计算原理和方法。5.相变化中热力学函数变化的计算原理和方法。6.热力学第三定律的建立过程和标准熵的含义。7.化学变化中热力学函数变化的计算原理和方法。8.可逆性判据与平衡判据的联系和区别。9.克拉佩龙-克劳修斯方程的推导和应用。10.能量有效利用的概念。
　　三、多组分系统的热力学，逸度和活度：1.偏摩尔量的定义与物理意义，集合公式和吉布斯-杜亥姆方程。2.化学势的定义。组成可变的均相多组分系统和多相多组分系统的热力学基本方程。3.用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。系统处于平衡时，所应满足的热平衡条件、力平衡条件、相平衡条件和化学平衡条件。4.相律的推导、内含及其应用。5.逸度和逸度参考状态的概念，用逸度表示的混合物中组分的化学势。6.理想混合物和理想稀溶液的概念。拉乌尔定律、亨利定律及其应用。7.活度及选取活度参考状态，以活度表示液态(固态)混合物中组分以及溶液中溶剂和溶质的化学势，求取组分活度因子的方法。
　　四、相平衡：1.两组分气液平衡系统恒温相图和恒压相图点、线、面的物理意义。杠杆规则的运用。根据相图说明精馏原理。2.两组分液液气平衡系统相图点、线、面的物理意义，根据相图说明精馏原理。3.用热分析法和溶解度法制作两组分系统液固平衡相图的方法，各类液固相图的点、线、面的物理意义。相律和杠杆规则的运用。液固平衡相图的一些实际应用实例。4.相平衡计算的基本原理。各种类型相平衡计算的内容和方法。5.稀溶液的依数性及其一些应用。
　　五、化学平衡：1.标准平衡常数的定义。以逸度、分压、浓度、活度、摩尔分数表示的平衡常数及其与标准平衡常数的关系。2.化学反应等温方程。用等温方程判断化学反应方向与限度的方法。3.同时平衡。4.范特荷甫方程的推导，运用范特荷甫方程计算不同温度下标准平衡常数的方法。5.用热性质数据计算标准平衡常数。
　　六、化学动力学：1.基元反应、复合反应，以及它们之间的关系。2.化学反应速率的定义及应用。3.反应分子数、级数、速率常数和速率系数的概念和含义。4.零级、一级、二级、n级反应速率方程的基本特征及应用。5.对峙反应、连串反应和平行反应的基本特点及它们的积分形式。它们的应用实例。6.阿仑尼乌斯方程及其应用。阿仑尼乌斯活化能和指前因子的含义。7.动力学实验数据处理方法。8.快速反应的实验方法。9.由反应机理求速率方程的近似方法--平衡态处理法和恒稳态处理法。
　　七、界面现象：1.界面张力和单位界面过剩量。定义界面过剩量的吉布斯方法。2.有界面相系统的热力学基本方程和平衡条件。3.拉普拉斯方程、开尔文方程、吉布斯等温方程的推导，各方程的物理含义及一些应用。4.润湿和铺展。5.获得各类界面平衡特性的实验方法。6.气体在固体表面的物理吸附和化学吸附。兰缪尔模型、BET多层吸附模型的意义和应用。毛细管凝结现象的原因。
　　八、电解质溶液：1.电解质活度、离子活度、离子平均活度、溶剂活度和溶剂渗透因子。2.离子互吸理论要点。3.电解质溶液活度的一些应用。4.电解质溶液的导电机理。电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率的定义和物理意义，以及它们间的相互关系。5.电导测定对离解平衡的应用。6.电解质溶液扩散的特点。扩散系数与电迁移率和摩尔电导率的关系。7.获得传递性质的半经验方法。8.电解质溶液中化学反应的特点和影响反应速率的因素。
　　九、电化学：1.电化学反应与一般化学反应的区别和联系。2.各类电极和电极反应的书写惯例。电池和电池反应的书写惯例。3.电动势、电池电势、电池反应电势、电池反应标准电势和电池反应条件电势的区别。电极电势、电极反应电势、电极反应标准电势和电极反应条件电势的区别。3.电化学系统的热力学基本方程、电化学势和电化学平衡判据。4.电池反应和电极反应的能斯特方程。以标准氢电极定义电极反应电势和标准电势。电池反应电势和电极反应电势的计算方法及应用。5.浓差电池及液接电势的计算。6.外电势、表面电势和内电势的物理意义及它们与电极电势的关系。7.电化学反应速率、电流和电势的相互关系。8.极化现象和超电势、塔费尔方程。9.电化学过程的应用。
　　十、胶体：1.胶体系统的分类。热力学稳定系统与亚稳系统的区别、均相分散系统与多相分散系统的区别。2.静电稳定胶体系统和高分子稳定胶体系统的稳定机制，DLVO理论和位阻效应。3.絮凝和聚结的区别。影响胶体系统失稳、絮凝或聚结的各种因素。4.胶体系统的动力性质、动电性质、流变性质和光学性质及变化规律。5.缔合胶体、乳状液、泡沫和凝胶。
　　实验部分
　　①了解与理论部分相关的包括化学热力学、化学动力学、电化学、界面与胶体化学实验的基本原理。
　　②明确物理化学中常用物理量测定的相关方法及优缺点。
　　③明确实验中常用、通用仪器的原理及使用方法。
　　参考书目：
　　《多媒体CAI物理化学》，傅玉普等编，第四版，大连理工大学出版社