第一部分　考试说明

　　一、考试要求

　　《材料科学基础》是材料学最重要的专业基础课之一，着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系及其变化规律，是发挥材料潜力、用好现有材料和研究开发新材料的理论基础，也是学习其它材料学科专业课的先行课程。要求学生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及在各种条件下的变化规律，具备综合运用所学知识分析和解决问题的能力。分析问题要求文字语言通顺，层次清楚；回答问题要求要点明确，理由充分；计算题要有明确原理，原始数据来源，准确的结果，合理的计量单位。

　　二、试卷题型

　　试卷题型包括填空、选择、名词概念、计算、辨析改错或问答题等型式。

　　第二部分考试范围

　　第一章原子结构和键合

　　1、理解能量最低原理、包利不相容原理、洪特规则、原子的电离能、电子亲合能和电负性等基本概念。

　　2、运用相关理论，熟练写出原子核外电子排布式。

　　3、理解决定原子轨道的量子数的取值及物理意义。

　　4、了解范德华键的组成，范德华键与氢键的区别。

　　5、了解各种化学键及物理键的本质。

　　第二章材料的结构

　　1、理解晶体与非晶体、晶格与晶胞、间隙固溶体和置换固溶体、间隙相与间隙化合物、电子化合物和正常价化合物等基本概念

　　2、了解晶体宏观对称性的对称要素和对称操作，掌握利用晶体的对称性对晶体分类。

　　3、熟练掌握晶向指数与晶面指数表示方法以及指数与图形的对应关系。

　　4、掌握常见的晶体结构（BCC、FCC、HCP）及其几何特征、配位数、紧密系数、间隙、密排面与密排方向。

　　5、了解鲍林规则及其应用，了解常见无机化合物的晶体结构。

　　6、掌握固溶体的类型及影响固溶体溶解度的因素。

　　7、了解金属间化合物的类型及其主要形成条件。

　　8、理解硅酸盐晶体的结构特点，了解硅酸盐晶体结构的类型。

　　9、理解高分子材料的组成和结构的基本特征，了解高分子链的近程结构和远程结构，掌握高分子聚集态结构的特点，初步理解高分子材料性能与结构的关系。

　　10、了解固体的电子能带结构理论，能够运用理论解释导体、半导体和绝缘体。

　　第三章晶体结构缺陷

　　1、理解肖脱基空位、弗兰克尔空位、刃型位错和螺型位错、柏氏矢量、滑移与攀移、全位错和不全位错等基本概念。

　　2、掌握点缺陷的类型及形成方式，掌握点缺陷对性能的影响。

　　3、掌握简单立方晶系中刃型位错和螺型位错原子模型，及其对应的柏氏矢量。

　　4、了解位错的应力场、位错的弹性能和线张力、作用于位错的力、位错与位错间的交互作用、位错与点缺陷间的交互作用、位错的起源与增殖、位错的塞积和位错的交割等。

　　5、掌握位错反应的几何条件和能量条件。

　　第四章晶态固体中的扩散

　　1、理解扩散、扩散系数、间隙机制、填隙机制、空位机制、上坡扩散、柯肯达尔效应等基本概念。

　　2、理解菲克第一、二定律，掌握菲克第二定律的误差函数解的形式，及其在工程中的应用计算。

　　2、理解影响扩散系数的因素。

　　3、能初步利用热力学原理解释上坡扩散与反应扩散。

　　第五章相平衡与相图

　　1、理解合金、组元、相、组织、组织组成物、相律、匀晶、共晶、包晶、共析转变、杠杆定律、铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、碳钢与白口铸铁、成分三角形、直线法则和重心法则、等温截面图、垂直截面图等基本概念。

　　2、掌握阅读二元相图的方法，已知部分相区确定相邻相区，确定双相区和三相区的冷却转变类型和反应式，分析合金冷却时的相变过程及对应的冷却曲线。

　　3、掌握根据相图（含匀晶、共晶、包晶、共析、包析综合）分析相和组织转变过程，用杠杆定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量。

　　4、掌握Fe－Fe3C平衡相图及相关点的成分和温度，分析相和组织转变过程，计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量，绘制室温组织示意图。

　　5、掌握三元系的成分表示方法，成分点和成分值的对应关系。

　　6、了解三相平衡区和四相平衡区空间结构特点和截面图中的形状及区的相邻关系，降温过程发生的转变类型。

　　7、能够看懂较简单的基本三元相图的截面图。

　　第六章材料的凝固

　　1、理解材料的过冷现象，熟悉晶体长大机制以及晶体生长形态。

　　2、了解非平衡结晶、固溶体结晶的溶质重新分布情况，掌握界面稳定性与晶体生长形态之间的关系。

　　3、了解共晶核心的形成过程，重点掌握伪共晶、离异共晶、固溶体合金中的共晶组织。

　　4、掌握铸锭三晶区。

　　5、了解几种常用的凝固技术。

　　6、了解硅酸盐熔体的性质，液固转变过程。

　　7、了解高分子材料的凝固过程和聚合物熔体的结构。

　　第七章晶态固体材料中的界面

　　1、重点掌握表面结构以及表面吸附与偏析。

　　2、掌握大小角度晶界，了解几种晶界点阵结构模型。

　　3、了解大小角度晶界的能量。

　　4、理解晶界偏析的定义。了解影响晶界偏析的因素。

　　5、理解晶界迁移驱动力。了解影响晶界迁移的主要因素。

　　6、熟悉固溶体中的三种典型相界面。

　　7、熟知复相组织中的第二相。

　　第八章固态相变

　　1、掌握固态相变的特点、固态相变的分类、晶体长大的方式，了解固态相变的形核。

　　2、了解典型的成分保持不变的相变。

　　3、了解脱溶沉淀过程，掌握调幅分解与脱溶沉淀的区别以及沉淀强化机制。

　　4、了解珠光体的形成过程。熟悉珠光体的组织特点及力学性能。

　　5、熟悉板条马氏体和片状马氏体的性能与亚结构，了解不同材料中的马氏体转变，马氏体的特殊性能。

　　6、了解贝氏体转变的形成过程和贝氏体的力学性能。

　　7、读懂过冷奥氏体连续冷却转变动力学图（CCT）和等温转变动力学图（TTT），掌握CCT和TTT之间的关系。

　　第九章材料的变形与再结晶

　　1、掌握材料的滞弹性。了解普弹性和高弹性。

　　2、熟悉滑移和孪生。掌握BCC、FCC、HCP晶体的滑移系、多系滑移、交滑移和复滑移。

　　3、熟悉多晶体变形时晶界的作用，了解多晶塑性变形的特点。

　　4、了解高分子材料的典型应力-应变曲线。

　　5、理解加工硬化和形变织构定义、掌握冷变形金属的加工硬化机理。

　　6、能够区分韧性断裂和脆性断裂的断口形貌，掌握韧性-脆性转变。

　　7、掌握残余内应力及种类，了解影响储存能的因素。

　　8、掌握理解回复定义，了解回复过程的特征和回复机制。

　　9、掌握再结晶和再结晶温度定义，了解再结晶的形核机制，掌握再结晶后的晶粒长大方式。

　　10、掌握动态回复和动态再结晶定义，了解材料的超塑性和蠕变。

　　第十章材料的强韧化

　　1、掌握金属材料的强化原理，了解高聚物的强化原理。

　　2、掌握金属材料的韧化原理，了解高聚物、无机非材料的韧化原理。

　　3、了解金属、高分子、无机非材料的几种强韧化方法。

　　4、理解复合材料定义，了解纤维的增强、增韧作用。