一、 課程名稱(chēng)：材料科學(xué)與工程綜合
材料科學(xué)與工程綜合，含：①材料科學(xué)研究方法②無(wú)機非金屬材料學(xué)③高分子物理④土木工程材料(①必考，②-④任選一門(mén)考)
二、適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程綜合(學(xué)術(shù)和專(zhuān)業(yè)學(xué)位)
三、總體要求：
1、材料科學(xué)研究方法：課程的考試目的在于考察考生對X射線(xiàn)衍射、光學(xué)和電子顯微鏡、核磁共振、熱分析、光譜分析、孔結構和硬度壓痕等測試方法的基本原理、測試儀器、制樣方法及結果分析等知識的理解和掌握程度，并關(guān)注學(xué)生綜合利用各類(lèi)已知研究方法解決實(shí)際材料科學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的能力。
2、無(wú)機非金屬材料學(xué)：要求考生系統地掌握玻璃、陶瓷、水泥等無(wú)機非金屬材料的特性與功能，重點(diǎn)掌握不同材料的組成、工藝、結構、性能和效能之間的關(guān)系，綜合運用上述知識，選擇研究路線(xiàn)，設計實(shí)驗方案，安全開(kāi)展實(shí)驗，正確采集實(shí)驗數據，同時(shí)具備工程師基本素質(zhì)，并培養學(xué)生分析和解決材料的設計、制備與檢驗等工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
3、高分子物理：本課程著(zhù)重研究高分子材料結構與性能之間關(guān)系的一門(mén)學(xué)科，與高分子材料的分子設計、合成工藝、改性方法、成型工藝、實(shí)際應用等都有非常密切的聯(lián)系，是高分子材料與工程及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎課之一。通過(guò)本課程的學(xué)習，使學(xué)生對高分子的結構與性能有充分的認識并能從分子運動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)分析和解釋高分子結構與性能的關(guān)系，培養學(xué)生在實(shí)際科研工作中運用高分子物理基本原理的能力以及學(xué)術(shù)交流能力。
4、土木工程材料：掌握土木工程中主要材料的技術(shù)性能、品種規格、適用范圍、檢驗方法及儲運等基本知識，熟悉重要材料的規格、型號、生產(chǎn)工藝、組成以及相關(guān)測試技術(shù)等內容。
四、主要內容：
(一)、材料科學(xué)研究方法的主要內容：
一)X射線(xiàn)衍射分析
X射線(xiàn)產(chǎn)生的基本條件;X射線(xiàn)譜的分類(lèi)及特性;X射線(xiàn)譜的能量方程、微觀(guān)粒子在電場(chǎng)作用下的運動(dòng)方程;依據布拉格方程計算掠射角、晶面間距或入射波長(cháng)等參數;X射線(xiàn)與物質(zhì)作用產(chǎn)生的各種射線(xiàn);影響衍射強度的因素和物理意義;X衍射法對物相的定性、定量分析原理;簡(jiǎn)單的XRD圖譜分析。
二)光學(xué)顯微鏡分析
傳統光學(xué)顯微鏡的構造及分辨率極限;不同電磁波的波長(cháng);正交偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)。
三)電子顯微鏡
彈性背散射電子與非彈性背散射電子的區別;電子與固體表面相互作用時(shí)產(chǎn)生的各類(lèi)信號的特點(diǎn)和應用;透射電鏡的結構特點(diǎn);透射電鏡的明場(chǎng)相、暗場(chǎng)相和衍射花樣的成像原理;簡(jiǎn)單的倒易空間計算;透射電鏡的樣品制備;掃描電鏡的結構組成及各主要部件的特點(diǎn);掃描電鏡的工作原理、影響掃描電鏡分辨率和景深的因素;形貌襯度的成像原理;掃描電鏡的樣品制備;X射線(xiàn)能譜儀的原理、性能特點(diǎn)和分析模式。
四)核磁共振波譜分析
磁性核的特點(diǎn)和常用的磁性核;產(chǎn)生核磁共振的條件;簡(jiǎn)單的核磁共振圖譜的識別。
五)熱分析
DSC、DTA和TG的基本工作原理、設備的基本構造及其差異;三種測試方法的基本圖譜的解讀，水泥基材料中常用成分吸、放熱峰在圖譜中的位置。影響DTA、TG曲線(xiàn)的主要因素。
六)光譜與能譜分析
分子的振動(dòng)形式;紅外光譜的產(chǎn)生條件;紅外光譜定性分析物質(zhì)官能團的基本原理，常見(jiàn)官能團的位置，簡(jiǎn)單紅外光譜的識圖;影響基團頻率位移的因素;紅外光譜試樣的制備方法和要求;拉曼光譜與紅外光譜產(chǎn)生原理的區別;XPS的產(chǎn)生原理，與EDS的區別;XPS測試方法的特點(diǎn)。
七)孔結構分析
孔結構的含義;壓汞法的測試原理，誤差來(lái)源;二次進(jìn)汞原理;各類(lèi)孔結構參數的含義;氣體吸附法的原理，與壓汞法的比較。
八)硬度測試
測量壓痕硬度的意義;壓痕硬度的測試原理;納米壓痕測試技術(shù)的應用范圍。
九)綜合應用
除考察各類(lèi)研究方法的基礎知識外，尤其注重的是能夠依據各類(lèi)研究方法的研究對象、適用范圍，綜合運用各類(lèi)研究方法，解決實(shí)際材料科學(xué)問(wèn)題。
參考用書(shū)：材料科學(xué)研究方法，主編：金祖權，張蘋(píng)，出版社：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，出版時(shí)間：2018年。
