材料科學與工程考試大綱

0805材料科學與工程考試大綱《材料科學基礎》考試大綱一、考試的總體要求要求學生系統(tǒng)掌握對材料的成分、組織結(jié)構、加工工藝與材料性能之間的關系以及其變化規(guī)律，同時熟悉掌握材料科學的有關基礎知識、金屬學的基本理論及規(guī)律、固態(tài)相變等理論以及合理利用相圖工具對材料組織和性能的綜合評價分析技能，并進一步考察對基礎理論知識的靈活應用與分析和解決實際問題的能力。二、考試的內(nèi)容1.材料的晶體結(jié)構

晶胞中晶向指數(shù)與晶面指數(shù)表示方法，以及指數(shù)與圖形對應關系；金屬中常見三種典型晶型的原子位置、單胞中原子數(shù)、致密度、配位數(shù)、密排面與密排方向；立方晶系中方向指數(shù)的夾角和晶面間距。2.晶體缺陷

各類晶體缺陷的類型、特征以及對性能的影響；刃型位錯和螺型位錯原子模型及其對應的柏氏矢量；位錯反應條件及位錯滑移運動的條件和結(jié)果；晶體中的界面形式、界面能及其對晶粒形貌的影響。3.材料的相結(jié)構

固溶體的分類及特點，影響固溶體溶解度的因素；材料中的化合物的類型、結(jié)構、形成條件及其主要性能特點。4.相圖

二元相圖的基本類型特點及結(jié)晶過程分析方法，運用杠桿定律計算平衡轉(zhuǎn)變時相組成和組織組成物的相對含量；在非平衡結(jié)晶條件下對不同類型轉(zhuǎn)變的影響作用；鐵碳平衡相圖及各典型成分合金的組織轉(zhuǎn)變過程，平衡轉(zhuǎn)變時相組成和組織組成物的相對含量、室溫組織組成的分析；三元合金系的成分表示方法以及不同三元相圖的結(jié)構特點和各類等溫、變溫截面圖的繪制及形狀分析，并可利用其進行各種典型成分合金的室溫組織變化以及相對含量計算分析，掌握在平衡結(jié)晶時發(fā)生的各種轉(zhuǎn)變類型分析。5.材料的凝固

結(jié)晶的條件及形核與長大規(guī)律；晶體的長大方式與溫度分布的影響關系；控制實際結(jié)晶晶粒尺寸和凝固體組織的方法及其凝固原理；成分過冷的形成主要原因、影響因素以及對固溶體凝固組織的影響規(guī)律。6.材料的塑性變形與回復再結(jié)晶

晶體塑性變形的基本過程與方式，以及晶體的變形機理及本質(zhì)；塑性變形對組織結(jié)構、性能的影響。加工硬化產(chǎn)生原因及工程意義；利用位錯理論解釋金屬及合金的強化機制、產(chǎn)生影響及工程意義；回復和再結(jié)晶的特點以及對材料的組織、性能的影響；影響再結(jié)晶后晶粒尺寸的因素及其控制。7.固體中的擴散

菲克第一、二定律的內(nèi)容和涵義，及其工程應用；影響擴散系數(shù)的因素及其影響規(guī)律；擴散的基本條件、主要機制以及類型特點。8.固態(tài)相變

固態(tài)相變類型及特點；奧氏體化過程及影響因素；不同溫度下過冷奧氏體發(fā)生的固態(tài)相變類型以及組織產(chǎn)物和性能特點；在不同回火溫度下淬火鋼的組織轉(zhuǎn)變及性能變化規(guī)律。三、考試題型及比例1、概念題（名詞解釋、選擇、填空等）（30分）2、簡答題（40分）3、論述及應用題（50分）4、綜合分析計算題（30分）《無機材料科學基礎》考試大綱一、考試的總體要求要求學生系統(tǒng)掌握材料的組織結(jié)構（空間質(zhì)點排列、顯微結(jié)構或相結(jié)構等結(jié)構層次）與性能之間的關系及其變化規(guī)律的基礎理論、材料組織的分析方法等基本知識，以解決材料設計、制備及加工等相關工程問題。二、考試的內(nèi)容1、晶體結(jié)構：晶體與非晶體，晶向指數(shù)與晶面指數(shù)，體心立方，面心立方，密排六方等基本概念；同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶;7大晶系，14種布拉格點陣的結(jié)構特點；結(jié)晶學指數(shù)的定義與表示方法；硅酸鹽晶體的結(jié)構。2、晶體缺陷：晶體結(jié)構缺陷的類型，點缺陷的缺陷反應方程式的書寫方法，點缺陷濃度的計算，線缺陷（刃型位錯、螺型位錯）的形成與結(jié)構特點；Bergers矢量的定義；固溶體的概念、分類、形成條件與常見固溶形式、固溶體對晶體性質(zhì)的影響；非化學計量化合物的四種基本類型。3、非晶體結(jié)構與性質(zhì)：硅酸鹽熔體結(jié)構-聚合物結(jié)構理論的基本觀點；熔體的性質(zhì)；玻璃的形成條件（熱力學條件，動力學條件和結(jié)晶化學條件）；玻璃結(jié)構的基本假說（微晶說、無規(guī)則網(wǎng)絡說）。4、表面結(jié)構與性質(zhì)：理想表面與非理想表面、晶體與粉體的表面特征；Young氏方程及其應用（用于粘附狀體的判斷）；液相及固相表面現(xiàn)象。5、相平衡和相圖：相圖；相圖的基本規(guī)律、分析方法與應用；分析各種類型的二元和三元相圖及其晶體的結(jié)晶過程和組織。6、擴散：Fick第一定律相關概念、特點、穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)擴散的相關計算；Fick第二定律概念、特點；擴散機制、種類、擴散系數(shù)的影響因素；相關概念如本征擴散、非本征擴散、自擴散、互擴散等。7、相變：相變的分類，一級相變、二級相變的特點；成核長大型相變的成核條件；液-固相變動力學，均勻成核、不均勻成核的條件、特點及動力學。8、固相反應：固相反應的動力學特征；拋物線方程、楊德爾方程、金斯特林格方程的建立依據(jù)，推導過程及適應范圍；固相反應的影響因素。9、燒結(jié)：燒結(jié)的概念；燒結(jié)機理，物質(zhì)的傳遞形式、發(fā)生的條件等；晶體的生長機理與二次再結(jié)晶原因及影響、阻止二次結(jié)晶的措施；影響燒結(jié)的因素?！稒C械設計基礎》考試大綱一、考試的總體要求能掌握機械中常用機構和通用零部件的工作原理、結(jié)構特點、基本的設計理論和計算方法，具有分析和解決工程應用題的能力。二、考試的內(nèi)容（一）機械原理部分1.緒

論掌握機器、機構、機械、零件、構件等基本概念。2.平面機構的結(jié)構分析了解機構的組成，弄清機構具有確定運動的條件，熟練掌握平面機構自由度的計算、平面機構的組成原理及結(jié)構分析。掌握機構高副低代的方法。3.平面機構的運動分析了解瞬心、三心定理等基本概念及應用條件。能用圖解法和解析法對二級機構進行運動分析。4.平面連桿機構及其設計了解平面連桿機構的基本型式及演化方法。熟練掌握曲柄存在條件、壓力角（傳動角）、死點、極位夾角及行程速比系數(shù)等概念。能按已知連桿位置、連架桿對應位置及行程速比系數(shù)設計平面四桿機構。了解已知連桿曲線設計平面四桿機構的方法。5.凸輪機構及其設計了解凸輪機構的類型及應用，掌握從動件的基本運動規(guī)律及特點、壓力角和自鎖的關系、基圓半徑對壓力角的影響及滾子半徑的選擇原則等。能合理確定凸輪機構的基本尺寸，熟練掌握盤形凸輪廓線的設計方法。6.齒輪機構及其設計了解齒輪機構的類型和應用、齒廓嚙合基本定律、漸開線的性質(zhì)及方程、漸開線齒廓的嚙合特性（定傳動比、可分性、嚙合角不變等）、一對輪齒的嚙合過程、正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件等。熟練掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)及幾何尺寸計算。了解漸開線齒輪的加工原理、根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)、變位、變位齒輪傳動等概念。掌握標準斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)及幾何尺寸計算。了解直齒圓錐齒輪及蝸桿蝸輪傳動的特點、基本參數(shù)及幾何尺寸計算。熟練掌握各種齒輪傳動的正確嚙合條件。7.輪系及其設計掌握定軸、周轉(zhuǎn)及復合輪系的分類，熟練掌握各種輪系的傳動比計算。了解輪系的應用。8.其他常用機構了解常用間歇運動機構的工作原理、運動特點及應用。9.平面機構的力分析了解作用于機構中力的分類，熟練掌握運動副中摩擦力的分析計算。能對二級機構進行動態(tài)靜力分析。掌握機構自鎖條件的判定。10.機器的機械效率建立正確、全面的機械效率的概念，熟練掌握簡單機械的機械效率的求解方法，了解自鎖的概念和條件。11.機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)了解機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的條件、飛輪的功用、非周期性速度波動的調(diào)節(jié)原理。掌握建立單自由度機器系統(tǒng)等效動力學模型及運動方程式的方法。能求解力為機構位置函數(shù)時飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。（二）機械設計部分1.機械設計總論要從總體上建立起機械設計，尤其是機械零件設計的總體概念。掌握失效、承載能力、載荷系數(shù)、應力、許用應力、安全系數(shù)、強度等概念。深入了解機械零件的設計要求、準則、方法和步驟。了解疲勞曲線與極限應力曲線的來源、意義和用途，能繪制零件的極限應力簡化線圖，熟練掌握零件的疲勞強度計算方法。了解疲勞損傷假說的意義和用途，了解接觸疲勞強度及其計算公式。了解零件的材料、選用及設計中的標準化。2.連接掌握螺紋的基本參數(shù)、常用螺紋的種類、特性及其應用。掌握螺紋連接的基本類型、結(jié)構特點及應用場合。了解螺紋連接預緊和防松的目的及方法。掌握螺栓組連接的受力分析、熟練掌握單個螺栓連接的強度計算理論和方法、螺栓連接的許用應力的確定。掌握各類鍵連接的工作原理、結(jié)構形式和應用。熟練掌握平鍵連接的剖面尺寸和長度的確定方法，了解平鍵連接的失效形式，掌握強度校核的方法。3.機械傳動1）帶傳動和鏈傳動：了解帶傳動的工作原理、類型、優(yōu)缺點和應用范圍，熟悉V帶和帶輪的結(jié)構及標準，帶傳動的張緊方法與張緊裝置，掌握帶傳動的受力分析、應力分布、彈性滑動和打滑的基本理論。熟練掌握帶傳動的失效形式、設計準則、V帶的設計計算及參數(shù)選擇原則。了解鏈傳動的工作原理、類型、優(yōu)缺點和應用范圍，了解滾子鏈標準、規(guī)格及鏈輪的結(jié)構特點，掌握滾子鏈傳動的失效形式、設計準則、參數(shù)選擇原則和設計計算方法。2）齒輪傳動：掌握不同條件下齒輪傳動的失效形式及針對不同失效形式的設計計算準則。掌握齒輪傳動的受力分析方法，能正確判定各種齒輪傳動時其輪齒所受各分力的大小及方向。理解齒輪計算中要用計算載荷而不用名義載荷的道理，了解各載荷系數(shù)的物理意義及影響因素。熟練掌握直齒圓柱齒輪的齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算的理論依據(jù)，以及力學模型、應力的類型與變化特性，掌握推導公式的思路、公式中各參數(shù)的意義及應用公式的注意事項。了解斜齒圓柱齒輪與圓錐齒輪的強度計算，了解齒輪的精度、材料、構造、潤滑和效率。3）蝸桿傳動：了解蝸桿傳動的特點、類型及應用，熟練掌握阿基米德蝸桿傳動的主要參數(shù)、失效形式、受力分析、強度計算。能合理選擇蝸桿蝸輪的材料，了解熱平衡計算及散熱問題。4.軸系零、部件1）滾動軸承與滑動軸承：熟練掌握滾動軸承的代號、失效形式。能正確選擇軸承的類型，熟練掌握軸承承載能力的校核計算方法，包括軸承疲勞壽命計算及靜強度計算。能合理進行滾動軸承部件的組合設計，要求既能識別其結(jié)構錯誤，又能按實際工作情況構思出軸承組合結(jié)構圖，了解滾動軸承的潤滑和密封。了解滑動軸承的類型、特點和應用場合，掌握整體式及剖分式滑動軸承的結(jié)構特點，掌握非液體摩擦滑動軸承的設計計算。了解滑動軸承對軸瓦材料的基本要求，了解各種潤滑方法及特點。2）聯(lián)軸器和離合器：掌握常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型、結(jié)構特點、工作原理、性能、選擇與計算。了解聯(lián)軸器和離合器在功能上的異同點。3）軸：了解軸的功用、類型、特點及應用。熟練掌握軸的結(jié)構設計方法及強度計算方法。《無機化學》考試大綱一、考試的總體要求無機化學考試是為我校招收材料物理化學碩士研究生而設置的入學考試科目，其目的是科學地測試學生掌握大學本科階段無機化學的基本知識和基本理論，以及運用其基本原理和實驗手段來分析和解決無機化學領域問題的能力，以保證考生具有基本的無機化學理論和實驗技能。二、考試的內(nèi)容1.無機化學中的化學原理，主要包括如下內(nèi)容：（1）掌握化學反應中的質(zhì)量和能量關系；（2）了解化學反應速率，熟悉影響化學反應及化學平衡的因素；（3）了解酸堿理論，熟悉溶液中的單相與多相離子平衡，掌握弱酸、弱堿溶液中離子濃度、鹽類水解和沉淀平衡的計算；（4）熟悉氧化還原反應的基本原理，掌握電極電勢、Nernst方程及其應用，了解電勢圖及其應用；（5）了解配合物的化學鍵理論，掌握配合物的基本概念、穩(wěn)定常數(shù)及其應用，熟悉配合物在水溶液中的穩(wěn)定性。2.結(jié)構化學（1）了解原子結(jié)構的近代概念，熟悉原子中電子的分布，掌握原子性質(zhì)的周期性；（2）了解價鍵理論、雜化軌道理論、分子軌道理論的基本概念，掌握離子鍵、共價鍵、分子間力和氫鍵的特點；（3）了解晶體的特征、性質(zhì)以及晶體結(jié)構與物理性質(zhì)的關系。3.元素化學，主要包括下面主要內(nèi)容：（1）了解氫、稀有氣體及其化合物的性質(zhì)；（2）熟悉鹵素及其單質(zhì)的通性，掌握鹵化氫、氫鹵酸和鹵化物的性質(zhì)，了解氯的含氧酸及其鹽、氰、氫氰酸及其鹽的性質(zhì)；（3）熟悉氧族元素的通性，掌握過氧化氫、硫化氫、硫化物、硫的氧化物、含氧酸及其鹽的性質(zhì)，了解氧氣、臭氧和水的凈化；（4）熟悉氮族元素的通性，掌握氮的氧化物、含氧酸及其鹽的性質(zhì)，了解氮氣、氨、銨鹽以及磷的化合物的性質(zhì)；（5）了解硅、硼及其重要化合物的性質(zhì)，熟悉氧化鋁、氫氧化鋁及鋁鹽的性質(zhì)，掌握碳及其重要化合物的性質(zhì)；（6）熟悉堿金屬、堿土金屬的通性，掌握其正常氧化物、氫氧化物與鹽類的性質(zhì)，了解其低氧化物、過氧化物和超氧化物的性質(zhì)；（7）熟悉過渡元素的通性，了解過渡元素的基本性質(zhì)，掌握鐵、鉻、錳、鈷、鎳、鋅、銅及其重要化合物的性質(zhì)；（8）熟悉鑭系、錒系元素的通性?！段锢砘瘜W》考試大綱一、考試的總體要求物理化學從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手探求化學變化基本規(guī)律。物理化學課程的主要內(nèi)容包括化學熱力學、電化學、化學動力學、界面化學與膠體化學等。要求考生熟練掌握物理化學的基本概念、基本原理及計算方法，并具有綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力。二、考試的內(nèi)容1、熱力學第一定律：氣體性質(zhì)和氣體狀態(tài)方程，熱力學基本概念（包括體系、環(huán)境、狀態(tài)、功、熱、變化過程等），熱力學第一定律和內(nèi)能的表達方式及概念（功的正負規(guī)定），狀態(tài)函數(shù)（如U、H等）以及狀態(tài)函數(shù)的特性；熟練地應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的ΔU、ΔH、Q和W；熟練應用生成熱、燃燒熱計算反應熱。會應用蓋斯定律和基爾霍夫定律進行一系列計算；2、熱力學第二定律：卡諾定理，卡諾定理與熱力學第二定律的聯(lián)系，熱力學第二定律的導出。理解克勞修斯不等式的重要性。熟記熱力學函數(shù)U、H、S、F、G的定義，明確其在特殊條件下的物理意義和如何利用它們判別過程變化的方向和平衡條件。較熟練地運用吉布斯－亥姆霍茲公式和克老修斯－克拉貝龍方程式。掌握熵的統(tǒng)計意義。了解熱力學第三定律，明確規(guī)定熵的意義、計算及其應用。3、化學平衡：掌握反應等溫式的應用；掌握均相和多相反應的平衡常數(shù)表示法；理解ΔrGm0的意義，由ΔrGm0估計反應的可能性。熟悉KP0、KP、KX、KC的意義、單位及其關系；了解平衡常數(shù)與溫度、壓力關系和惰性氣體對平衡組成的影響，并掌握其計算方法；能根據(jù)標準熱力學函數(shù)的數(shù)據(jù)計算平衡常數(shù)。4、多組分系統(tǒng)熱力學：偏摩爾性質(zhì)，偏摩爾量和化學勢的定義；熟悉溶液濃度的各種表示法及其相互關系；掌握理想溶液定義、實質(zhì)和通性；掌握拉烏爾定律和亨利定律，稀溶液中拉烏爾定律和亨利定律的應用；了解逸度和活度的概念；掌握表示溶液中各組分化學勢的方法；了解稀溶液依數(shù)性公式推導和分配定律公式的推導和熱力學處理溶液問題的一般方法。5、相平衡和相圖：掌握相、組分數(shù)和自由度的定義；了解單組份相圖特點，了解相律的推導過程及其在相圖中的應用；在雙液系中以完全互溶的雙液系為重點掌握P－X圖和T－X圖；在二組分液—固體系中，以簡單共熔物的相圖為重點，掌握相圖的繪制及其應用；掌握杠桿規(guī)則在相圖中的應用。6、表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)：掌握表面吉布斯函數(shù)、表面張力的概念，了解表面張力與溫度的關系；掌握彎曲表面的附加壓力產(chǎn)生的原因及其與曲率半徑的關系，會使用楊—拉普拉斯公式進行簡單計算，了解彎曲表面上的蒸氣壓，學會使用Kelvin公式；理解吉布斯吸附等溫式及各項的物理意義，并能進行簡單的計算；了解表面活性物質(zhì)結(jié)構特性、表面活性劑的分類及其應用；了解液—固界面的鋪展與潤濕現(xiàn)象；理解氣—固表面的吸附本質(zhì)、吸附等溫線的主要類型和吸附熱