2015年上海理工大学0807Z3新能源材料考研大纲

　　《材料科学基础》参考书目和考试大纲
　　参考教材:胡庚祥等《材料科学基础》,上海交通大学出版社2010(第三版).
　　一、基本要求
　　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。
　　主要内容：
　　（一）原子结构与键合
　　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。
　　（二）固体材料的结构
　　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。掌握影响相结构的因素。了解不同固溶体的结构差异。
　　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)。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）固态中原子及分子的运动
　　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
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　　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）材料的变形和再结晶
　　掌握金属的应力应变曲线、屈服强度（屈服应力）、抗拉强度（抗拉应力）的概
　　念和计算；掌握弹性变形的概念、虎克定律的应用和计算；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；掌握形变强化、细晶强化、第二相强化、固溶强化的概念、分析、应用；掌
　　握金属经过冷变形后组织结构和力学性能的变化。
　　重点：金属塑性变形的基本原理、基本过程，及其对组织结构和性能的影响。
　　回复与再结晶掌握回复、再结晶、晶粒长大的概念和应用；掌握再结晶温度的
　　概念，及其影响因素；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。
　　重点：回复、再结晶、晶粒长大的基本概念，及其组织结构和性能的变化规律。
　　（六）金属的凝固了解液体结构的描述及其与固体结构的差异；掌握凝固的基
　　本过程和基本条件；了解均匀形核过程的热力学分析，掌握临界晶核半径概念、
　　临界形核功概念；掌握影响凝固过程的因素的分析，及其对凝固后固体形貌和晶
　　粒大小的影响；掌握固溶体在不平衡结晶过程中溶质原子在液相和固相中的分布
　　的定量和定性的描述；了解成分过冷的概念及其对晶粒形貌的影响。
　　重点：金属凝固过程中形核和长大的基本规律。
　　（七）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
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　　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。
　　重点：基本相图的分析和应用。

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