2021年湖南大学考研大纲

《材料科学基础二》考试大纲

一、考试的基本要求

《材料科学基础》是材料学科的专业基础课，着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系以及其变化规律，是发挥材料潜力、充分利用现有材料和研究开发新材料的理论基础，是考生学习后续相关材料课程和今后从事材料专业的工作基础课程。

要求考生比较系统地掌握材料科学的基本概念、基础理论及其应用。系统地理解材料与成分、组织结构与性能内在联系，具备综合运用知识分析和解决工程实际问题的能力。

二、考试内容

第1部分  材料的原子结构与键合

1. 原子结构与原子的电子结构，原子结构、原子排列对材料性能的影响。

2. 材料中的结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响。

3. 显微组织与结构的基本概念。

第2部分  固体结构

1. 晶体与非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶格常数、布拉菲点阵、晶面间距、配位数等基本概念。

2. 晶体晶向指数与晶面指数的标定方法。

3. 晶体结构及类型，常见晶体结构(bcc、fcc、hcp)及其几何特征、配位数、堆积因子（致密度）、间隙、密排面与密排方向。

4. 合金相结构，固溶体、中间相的基本概念和性能特点。

5. 离子晶体和共价晶体结构特征，高分子材料的组成和结构的基本特征。

第3部分  晶体缺陷

1. 点缺陷的类型包括肖脱基空位、弗兰克尔空位、间隙原子和置换原子，间隙固溶体和置换固溶体等基本概念，离子晶体中的点缺陷特点，点缺陷的平衡浓度、影响因素及其对材料性能的影响。

2. 位错类型，刃型位错、螺型位错、位错线和滑移线的基本概念，柏格斯回路和柏氏矢量的基本概念及物理意义。

3. 离子晶体、共价晶体和聚合物晶体中的位错。

4. 晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界面等基本概念。

5. 晶粒度和晶粒尺寸的基本概念及调控方法。

第4部分  固态扩散

1. 扩散概念，扩散第一定律、扩散第二定律。

2. 扩散驱动力及扩散机制。

3. 离子晶体中的扩散、聚合物中的扩散机制。

4. 扩散系数、扩散激活能，影响扩散的因素及原理。

第5部分  材料的形变与再结晶

1. 单晶体的塑性变形基本方式和主要特点。

2. 多晶体的塑性变形特点。

3. 金属塑性变形的宏观现象与微观过程的联系，金属晶体中的滑移面和滑移方向等概念。

4. 塑性变形对金属组织和性能的影响及其材料的强化方法及机制。

5. 冷变形金属在加热过程中微观组织结构转变的基本规律。

第6部分  单元系相图及纯金属的凝固

1. 相律的基本概念，相平衡的相律解释。

2. 纯晶体的凝固，晶体凝固的热力学条件，均匀形核与非均匀形核、晶体长大过程，凝固动力学及凝固组织。

第7部分  二元系相图及合金的凝固

1. 二元相图的表示方法。

2. 匀晶、共晶、包晶、偏晶等相图的结构分析和共析、包析反应等。

3. 二元相图的平衡结晶过程分析、冷却曲线。

4. 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特点。

5. 杠杆定律及其应用。