2014年天津大学080502材料学考研大纲

　　考研网快讯，据天津大学研究生院消息，2014年天津大学材料学考研大纲已发布，详情如下：
　　839物理化学
　　一、考试的总体要求
　　1.对本门课程中重要的基本概念与基本原理掌握其含义及适用范围；
　　2.掌握物理化学公式应用及公式应用条件。计算题要求思路正确。步骤简明；
　　3.掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量)。能正确使用常用物化仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项)
　　二、考试内容及比例(重点部分)
　　1.气体、热力学第一定律、热力学第二定律(~22%)
　　理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子定义。热力学第一、第二定律及其数学表达式；pVT变化、相变化与化学反应过程中W、Q、U、
　　H、S、A与G的计算；熵增原理及三种平衡判据。了解热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用；克拉贝龙方程及克-克方程的应用。
　　2.多组分热力学及相平衡(~18%)偏摩尔量、化学势的概念；理想气体、理想稀溶液的化学势表达式；逸度、活度的定义以及活度的计算。
　　拉乌尔定律和亨利定律；稀溶液依数性的概念及简单应用。相律的应用；单组分相图；二组分气－液及凝聚系统相图。
　　3.化学平衡(~10%)
　　等温方程；标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算；温度、压力和惰性气体对平衡的影响；同时平衡的原则。
　　4.电化学(~10%)电解质溶液中电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算；电导测定的应用。原电池电动势与热力学函数的关系，Nernst方程；电动势测定的应用；电极的极化与超电势的概念。
　　5.统计热力学(~6%)
　　Boltzmann分布；粒子配分函数的定义式；双原子平、转、振配分函数的计算；独立子系统能量、熵与配分函数的关系，Boltzmann熵定理。
　　6.化学动力学(~15%)反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。零、一、二级反应的动力学特征及速率方程积分式的应用；阿累尼乌斯公式；对行、平行反应（一级）速率方程积分式的应用；复杂反应的近似处理法（稳态近似法、平衡态近似法）。
　　催化作用的基本特征；光化反应的特征及光化学第一、第二定律。
　　7.界面现象与胶体化学（~10％）
　　弯曲液面的附加压力与Laplace方程；Kelvin方程与四种亚稳态；润湿与铺展现象及杨氏方程；化学吸附与物理吸附；Langmuir吸附等温式。了解胶体的光学性质、动力性质及电学性质；掌握胶团结构的表示，电解质对溶胶的聚沉作用；了解乳状液的稳定与破坏。
　　8.实验部分（~10％）
　　1)恒温槽的调节及粘度测定；2)液体饱和蒸气压的测定；3)反应焓的测定；4)平衡常数的测定（ZnO与HCl水溶液反应）；5)凝固点降低法测摩尔质量（萘－苯系统）；6)二元完全互溶液体蒸馏曲线（乙醇－正丙醇系统，阿贝折射仪）；7)二元凝聚系统相图；8)原电池热力学（电位差计的应用）；9)过氧化氢催化分解（KI催化剂）；10)乙酸乙酯皂化反应（电导仪的应用）；11)表面张力的测定（气泡最大压力法），以上实验的原理及物理量的测量方法
　　三、试卷题型及比例
　　计算题60％，概念题30％，实验题10％。
　　四、考试形式及时间考试形式均为笔试。考试时间为3小时。

　　858高分子化学
　　一、考试的总体要求
　　要求考生系统掌握高分子化学的基本知识、基本概念、能够写出主要聚合物的结构式并熟悉其性能；熟悉各种聚合反应的机理、反应动力学、聚合产物结构特征、分子量及其分布的控制等；了解典型聚合物的主要工业实施方法及应用特点；熟悉高分子化学反应。考生应具备综合运用高分子化学知识分析问题、解决问题的能力，能够对给出的实验现象或数据作出合理的分析及解释。
　　二、考试的内容及比例
　　1、熟练掌握有关的基本概念如聚合物、单体、聚合物的重复单元、结构单元、聚合度、高分子的链结构，热塑性聚合物、热固性聚合物，聚合物的各种相对分子质量及其表示方法，聚合物的分类和命名。
　　2、自由基聚合和自由基共聚合自由基聚合的单体和引发剂；自由基聚合反应的机理及特征；自由基聚合反应微观动力
　　学；温度对聚合速率的影响；聚合物动力学链长和聚合度的调整；阻聚剂和阻聚作用；自由基聚合热力学及其单体结构的影响。共聚物的类型和命名；二元共聚物组成方程、组成曲线；竞聚率及其影响因素；竞聚率的测定；共聚物组成的控制方法及与转化率的定性关系；单体和自由基的活性；Q－e概念。
　　3、离子型聚合和配位聚合离子型聚合的单体及引发体系；离子型聚合反应的机理及动力学；离子型聚合的影响因素；阳离子型聚合相对分子质量的控制；活性阴离子聚合及其应用。开环聚合机理；环状单体的聚合活性；工业上重要的开环聚合。
　　配位聚合的定义和特点；引发剂的类型和作用；聚合物的立构规整度；Ziegler-Natta引发剂的组成、性质和反应，第三组份的作用；配位聚合反应机理。
　　以上内容占50-70%
　　4、聚合方法本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合实施方法及特点；界面缩聚体系的基本组份；悬浮聚合分散剂及分散作用；乳液聚合的主要组份及其作用；乳液聚合机理及聚合动力学；上述各种不同聚合方法中聚合主要工艺参数及相应聚合物结构及性能的控制方法。
　　5、逐步聚合反应线型缩聚与成环倾向，线型缩聚反应机理及动力学，影响线型缩聚物聚合度的因素和控制方法；线型逐步聚合原理和方法的应用及重要线型逐步聚合物；体型缩聚与单体官能度，无规预聚物和结构预聚物的制备，凝胶化作用和凝胶点的预测。
　　6、聚合物的化学反应聚合物的反应活性、特征及其影响因素；聚合物的相似转变；聚合度增大的化学方法；聚合物的降解与老化；功能高分子材料化学。
　　以上内容占30-50%
　　三、试题类型及比例
　　1、填空题：20~40%2、判断题和选择题：10~30%3、简答题：30~40%
　　4、计算题：30~50%；5、讨论题：10~30%
　　四、考试形式及时间考试形式为笔试。考试时间为三小时。

　　862金属材料科学基础
　　一、考试的总体要求
　　该课程是材料学专业（金属材料方向）的一门重要专业基础课，要求考生全面、系统地掌握金属学的基本知识和基本理论；了解与金属材料性能密切相关的物质结构特征及与形成过程相关的材料行为规律；具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。
　　二、考试的内容
　　第1部分金属的晶体结构
　　①空间点阵和晶胞；
　　②晶系和布拉菲点阵；
　　③晶向指数和晶面指数；
　　④典型金属的晶体结构：原子堆垛方式、点阵常数、配位数和致密度；间隙；
　　⑤多晶型转变。第2部分晶体缺陷
　　①点缺陷：点缺陷的类型、点缺陷的产生；
　　②位错的基本概念：位错的基本类型、柏氏矢量、位错的运动、位错密度、位错的观察。
　　③位错的能量及交互作用：位错的应变能、位错的线张力、位错的应力场、位错的分解与合成；
　　④晶体中的界面：晶界的结构与晶界能。第3部分相结构及相图
　　①材料的相结构：固溶体、中间相；
　　②二元相图及其类型：相图的基本知识、杠杆定律、二元系相图、相图与性能的关系；
　　③复杂相图分析：分析方法、铁-碳合金相图；
　　④相图热力学基础：吉布斯自由能与成分的关系、相平衡条件、吉布斯自由能曲线与相图；
　　⑤三元系相图及其类型：三元相图的表示方法、相区接触法则、垂直截面及水平截面、三元匀晶相图、具有两相共晶反应的三元系相图、具有共晶型四相平衡反应的三元系相图。第4部分金属的凝固
　　①晶体材料熔融凝固的基本规律：液态的结构、凝固的热力学条件、过冷现象、结晶的一般过程；
　　②晶核的形成：均匀形核、形核率、非均匀形核；
　　③晶核的生长：液-固界面的微观结构、熔体中晶体的生长形态、晶体长大的线速度；
　　④固溶体的凝固：固溶体的平衡凝固、稳态凝固、成分过冷；
　　⑤共晶合金的凝固：共晶体的形成、共晶体的形态；
　　⑥凝固组织及其控制：晶粒尺寸的控制、铸锭组织及其控制、铸锭的缺陷；第5部分材料中的原子扩散
　　①扩散现象及扩散方程：扩散现象、菲克第一定律、菲克第二定律、扩散方程的应用、柯肯达尔效应；
　　②扩散的微观机制：空位机制、间隙机制、自间隙机制、扩散系数、扩散激活能；
　　③扩散驱动力；
　　④反应扩散；
　　⑤影响扩散的因素。
　　第6部分金属的塑性变形
　　①滑移与孪晶变形：滑移机制、滑移面和滑移方向、孪晶变形；
　　②单晶体的塑性变形：施密特定律、单滑移、多滑移、交滑移；
　　③多晶体的塑性变形；
　　④纯金属的变形强化：位错的交割、位错的反应、位错的增殖；
　　⑤合金的变形与强化：单相合金的变形与强化、低碳钢的屈服和应变时效、第二相对合金变形的影响；
　　⑥冷变形金属的组织与性能：冷变形金属的力学性能、冷变形金属的组织、形变织构、残余应力；
　　第7部分回复与再结晶
　　①冷变形金属的回复：回复阶段性能与组织的变化、回复动力学、回复机制；
　　②冷变形金属的再结晶：再结晶的形核、再结晶动力学、影响再结晶的因素、再结晶后的晶粒长大；
　　③金属的热变形对组织与性能的影响。
　　三、试卷题型及比例
　　1．名词解释
　　2．是非判断
　　3．选择填空
　　4．问答题
　　5．计算题
　　6.作图题
　　第1、2、3种类型约占40％；第4、5、6种类型约占60％。
　　四、考试形式及时间考试形式均为笔试。考试时间为三小时(满分150)。

　　863高分子物理
　　一、考试的总体要求
　　要求考生掌握高分子各层结构内容、分子运动特点、力学性能和溶液性质几方面的基本概念，了解高分子各层结构和性能间的相互联系。
　　二、考试的内容及比例
　　1．高分子的链结构（20％）
　　范围--结构特点、各级结构包含的具体内容、大分子链的构象统计。掌握内容：该部分内容所涉及到的基本术语，各级链结构对聚集态结构和性能的影响，各
　　级链结构与链柔顺性的关系。
　　2．高分子的聚集态结构（20％）
　　范围--分子间作用力、结晶形态、聚集态结构模型、结晶过程和结晶热力学、取向态结构、液晶态结构。
　　掌握内容：分子间作用力的类别，大分子晶体的形态特点和制备方法，两大类聚集态结构模型的特点和实验依据，分子结构对结晶能力和熔点的影响，熔融过程的本质，结晶度的测定，结晶和性能的对应关系。
　　3．分子运动（20％）
　　范围--分子热运动特点、力学状态、玻璃化转变。掌握内容：基本术语，热运动的三大特点，三大类聚合物的温度─形变曲线（温度─模量），
　　玻璃化转变的实质和转变温度的测定，影响玻璃化转变温度的因素。
　　4．力学性质（20％）
　　范围--玻璃态和结晶态聚合物的力学性质、高弹性、粘弹性。掌握内容：聚合物的拉伸行为、屈服、断裂和强度，高弹性的特点，橡胶弹性的热力学分析和统计理论，力学松弛现象，粘弹性的力学模型，时温等效和Boltzmann叠加原理，拉伸行为的试验方法。
　　5．溶液性质（20％）
　　范围--溶解、高分子溶液的热力学性质、分子量及分布。
　　掌握内容：溶解能力的判断，Flory─Huggins高分子溶液理论，θ温度，Flory─Huggins
　　高分子稀溶液理论，平均分子量与分布函数，分子量及分子量分布的测定方法。
　　三、试卷题型及比例
　　1．基本术语解释（10─15％）
　　2．简答题（20─25％）
　　3．图形题（10─15％）
　　4．计算题（0─15％）
　　5．实验题（10─15％）
　　6．论述题（25─35％）
　　四、考试形式及时间考试形式为笔试。考试时间为三小时。

　　864无机材料科学基础
　　一、考试的总体要求
　　要求考生从材料学学科领域的范畴，较系统地掌握各部分章节的基础理论和基本知识，了解与无机固体材料性能密切相关的物质结构特征，与过程相关的材料行为规律。从微观、宏观、物质内部及表面、静态、动态等不同角度，认识无机非金属材料的基本特性。具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。为从事材料的设计与制造，新材料的研究与开发，以及继续进行专业学习奠定基础。
　　二、考试的内容及比例
　　第1章结晶学基础（20~25分）
　　①等同点及空间格子、布拉维法则和面角守恒定律；
　　②晶体的宏观对称、宏观对称要素的组合、对称型（点群）、晶族、晶系及晶体常数特征；
　　③晶体定向、结晶符号及其相互联系；
　　④十四种空间格子、晶体的微观对称要素；
　　⑤点群、空间群及其国际符号；
　　⑥球体紧密堆积原理；
　　⑦晶体化学基本原理：配位数和配位多面体、离子极化、电负性、鲍林规则及应用。
　　第2章晶体结构与晶体中的缺陷（20~30分）
　　①无机非金属材料组成与晶体结构类型：金刚石结构、NaCl结构、闪锌矿结构、萤石结构、钙钛矿结构；
　　②层状和架状硅酸盐晶体结构；
　　③缺陷化学反应表示法、热缺陷浓度计算；
　　④位错的基本类型；
　　⑤外表面、晶界与亚晶界；
　　⑥固溶体特点、分类及其研究方法，置换型固溶体中“组分缺陷”反应表示，非化学计量化合物的各种缺陷反应。
　　第3章熔体和玻璃（10~15分）
　　①无机熔体的结构理论和熔体性质；
　　②玻璃的通性；
　　③玻璃形成的基本条件；
　　④玻璃的结构及结构参数。
　　第4章表面与界面（10~15分）
　　①表面能和表面张力；
　　②表面的驰豫、重构及双电层、固体的表面能；
　　③弯曲表面效应；表面润湿，粘附、吸附和表面改性；
　　④界面特性：晶界偏析、晶界迁移、晶界应力、晶界电荷与静电势；
　　第5章相平衡与相图（30~40分）
　　①相与相平衡的基本概念；
　　②单元和二元系统相图各种基本类型的阅读分析；
　　③三元相图中的基本类型，运用相图的基本规则来确定相图中的点和线的性质以及相平衡和非平衡条件下的析晶路程。
　　④典型专业相图的分析计算。
　　第6章扩散与固相反应（10~20分）
　　①固体中质点扩散的特点和扩散动力学方程，扩散系数的含义，影响扩散的因素；
　　②固相反应及其特征，固相反应中两个扩散动力学方程的分析和比较，影响固相反应的因素。
　　第7章相变（10~20分）
　　①相变的简介与分类；
　　②液-固相变过程的热力学和动力学特点，熔体析晶过程成核与生长过程动力学分析；
　　③液-液相变中的玻璃分相，亚稳区和不稳区的热力学和动力学特点。
　　第8章烧结（15~25分）
　　①烧结的概念及推动力；
　　②固态烧结和液态烧结的传质机理与特点；
　　③晶粒生长和二次再结晶的概念和分析；
　　④晶界在烧结中的作用；
　　⑤影响烧结的因素。
　　三、试卷类型及比例
　　1、填空判断：10~20%；2、简答题：20~30%；3、计算题：10~25%；4、分析讨论题：
　　30~40%。
　　四、考试形式及时间考试形式为笔试，考试时间为三小时。

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