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齊魯工業(yè)大學(xué)

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2021年北京航空航天大學(xué)911材料綜合考試大綱

時(shí)間:2020-09-29     編輯:考研招生在線(xiàn)
《材料綜合》滿(mǎn)分150分，考試內容包括《物理化學(xué)》、《材料現代研究方法》《材料科學(xué)基礎》三門(mén)課程，其中《物理化學(xué)》占總分的50%,《材料現代研究方法》占總分的30%，《材料科學(xué)基礎》占總分的20%。特別注意：《材料科學(xué)基礎》分為三部分，考生可任選其中一部分作答。

　　物理化學(xué)考試大綱（2021年）

　　適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)

　　《物理化學(xué)》是化學(xué)、化工、材料及環(huán)境等專(zhuān)業(yè)的基礎課。它既是專(zhuān)業(yè)知識結構中重要的一環(huán)，又是后續專(zhuān)業(yè)課程的基礎。要求考生通過(guò)本課程的學(xué)習，掌握化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本知識；培養學(xué)生對化學(xué)變化和相變化的平衡規律及變化速率規律等物理化學(xué)問(wèn)題，具有明確的基本概念，熟練的計算能力，同時(shí)具有一般科學(xué)方法的訓練和邏輯思維能力，體會(huì )并掌握怎樣由實(shí)驗結果出發(fā)進(jìn)行歸納和演繹，或由假設和模型上升為理論，并能結合具體條件應用理論分析解決較為簡(jiǎn)單的化學(xué)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

　　一、考試內容及要求

　　以下按化學(xué)熱力學(xué)基礎、相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面現象以及化學(xué)動(dòng)力學(xué)六部分列出考試內容及要求。并按深入程度分為了解、理解（或明了）和掌握（或會(huì )用）三個(gè)層次進(jìn)行要求。

　?。ㄒ唬┗瘜W(xué)熱力學(xué)基礎

　　理解平衡狀態(tài)、狀態(tài)函數、可逆過(guò)程、熱力學(xué)標準態(tài)等基本概念；理解熱力學(xué)第一、第二、第三定律的表述及數學(xué)表達式涵義；明了熱、功、內能、焓、熵和Gibbs函數，以及標準生成焓、標準燃燒焓、標準摩爾熵和標準摩爾吉布斯函數等概念。

　　熟練掌握在物質(zhì)的p、T、V變化，相變化和化學(xué)變化過(guò)程中求算熱、功以及各種熱力學(xué)狀態(tài)函數變化值的原理和方法；在將熱力學(xué)公式應用于特定體系的時(shí)候，能應用狀態(tài)方程（主要是理想氣體狀態(tài)方程）和物性數據（熱容、相變熱、蒸汽壓等）進(jìn)行計算。

　　掌握熵增原理和吉布斯函數減小原理判據及其應用；明了熱力學(xué)公式的適用條件，理解熱力學(xué)基本方程、對應系數方程。

　?。ǘ┫嗥胶?/span>

　　理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能進(jìn)行有關(guān)計算。

　　理解相律的意義；掌握單組分體系和二組分體系典型相圖的特點(diǎn)和應用，能用杠桿規則進(jìn)行相組成計算，會(huì )用相律分析相圖。

　?。ㄈ┗瘜W(xué)平衡

　　明了熱力學(xué)標準平衡常數的定義，會(huì )用熱力學(xué)數據計算標準平衡常數；

　　理解并掌握Van'tHoff等溫方程及等壓方程的含義及其應用，能夠分析和計算各種因素對化學(xué)反應平衡組成的影響（如系統的溫度、濃度、壓力和惰性氣體等）。

　?。ㄋ模╇娀瘜W(xué)

　　理解電解質(zhì)溶液離子平均活度、離子平均活度系數的概念及在可逆電池電動(dòng)勢計算中的應用。

　　掌握可逆電池（包括化學(xué)電池及濃差電池）電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數和熱力學(xué)平衡常數的關(guān)系及相關(guān)計算；

　　掌握各種類(lèi)型電極的特征、電極反應；掌握Nernst方程及其應用（如求平衡常數、pH值、活度等）。

　?。ㄎ澹┙缑娆F象

　　理解（比）表面Gibbs能和表面張力的概念；了解表面變化的熱力學(xué)原理；

　　理解彎曲液面附加壓力的概念，掌握Laplace公式及簡(jiǎn)單計算；

　　理解分散度對系統物理化學(xué)性質(zhì)的影響（如蒸氣壓、凝固點(diǎn)等）；

　　理解潤濕、接觸角概念，掌握Young方程。

　?。┗瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)

　　理解化學(xué)反應速率、速率常數、基元反應及反應級數等概念；

　　掌握零級、一級和二級反應速率方程及特征，并會(huì )進(jìn)行相關(guān)計算；

　　掌握由反應機理建立速率方程的近似方法（穩定態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法）；

　　掌握Arrhennius方程及應用，明了活化能的物理意義。

　　《材料現代研究方法》考試大綱（2021版）

　　適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)

　　《材料現代研究方法》是材料、物理、化學(xué)、化工及環(huán)境等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課，是作為研究生必須掌握的一門(mén)專(zhuān)業(yè)知識。要求考生通過(guò)本課程的學(xué)習，掌握在材料測試方法中應用最廣和最基礎的X射線(xiàn)衍射和掃描與透射電子顯微鏡分析技術(shù)。

　　考試內容及要求

　　本年度的考試內容僅針對X射線(xiàn)、掃描電鏡和透射電鏡分析技術(shù)。

　　X射線(xiàn)衍射分析技術(shù)

　　要求考生對晶體學(xué)、X射線(xiàn)的產(chǎn)生與基本性質(zhì)、X射線(xiàn)與電子衍射的基本原理以及常見(jiàn)的粉末與單晶的衍射技術(shù)等具有明確的基本概念、熟練的計算能力以及對常見(jiàn)案例的分析能力。

　　《材料科學(xué)基礎》考試大綱（2021版）

　　適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)

　　第一部分《金屬學(xué)原理》

　　《金屬學(xué)原理》是金屬材料學(xué)科的科學(xué)基礎，是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)重要的基礎平臺課之一。要求考生通過(guò)本課程學(xué)習，掌握金屬材料的原子排列與結構（金屬及合金相結構、晶體缺陷）、金屬材料制備與成形方法的基本原理（合金相圖與合金凝固、塑性變形與金屬強化方法、固態(tài)相變原理）、金屬材料組織結構控制基本原理及其與材料制備成形工藝之間關(guān)系。

　　考試內容及要求

　　以下按金屬及合金的晶體結構、晶體缺陷、固態(tài)金屬中的擴散、純金屬的凝固、二元合金相圖及二元合金的凝固、三元合金相圖、金屬的塑性變形、金屬的回復與再結晶、固態(tài)相變九部分列出考試內容?？荚囈螅赫莆栈靖拍钆c基本原理，并能夠利用其計算與分析。注重基本概念與基本理論的聯(lián)系，注重各章節的聯(lián)系和綜合。

　?。ㄒ唬┙饘偌昂辖鸬木w結構

　　金屬鍵與金屬的特性

　　金屬晶體結構晶體學(xué)基礎——晶體結構、空間點(diǎn)陣、晶格常數、晶向指數和晶面指數、晶面間距、三種典型金屬晶體結構

　　金屬的同素異構轉變及意義

　　合金相分類(lèi)及影響合金相結構的主要因素、固溶體與固溶強化（置換式固溶體、間隙式固溶體、有序固溶體）、中間相及分類(lèi)

　?。ǘ┚w缺陷

　　點(diǎn)缺陷

　　位錯的基本性質(zhì)、基本類(lèi)型、幾何性質(zhì)及其運動(dòng)特點(diǎn)，面心立方晶體中的位錯與位錯反應（面心立方晶體中的全位錯、分位錯、層錯與擴展位錯、位錯反應的驅動(dòng)力及位錯反應的條件、面心立方晶體中的典型位錯反應），位錯與金屬的強化機制

　　面缺陷：晶界（晶界的描述、晶界的結構與晶界能、金屬材料的細晶強韌化機理、晶界的運動(dòng)及強化高溫結構材料的基本方法（驅動(dòng)力及影響晶界運動(dòng)的主要因素）），相界面的結構、晶界及相界的性質(zhì)

　?。ㄈ┕腆w金屬中的擴散

　　擴散現象及其意義，宏觀(guān)規律，熱力學(xué)，擴散的微觀(guān)理論及微觀(guān)機制，影響擴散的因素

　?。ㄋ模┘兘饘俚哪?/span>

　　液態(tài)金屬與合金的結構與性質(zhì)

　　金屬晶體形核過(guò)程熱力學(xué)分析（均勻形核、非均勻形核、形核率及影響形核率的因素、細化金屬晶粒的基本方法）

　　金屬晶體的生長(cháng)（固/液界面結構與晶體生長(cháng)方式及生長(cháng)速度、固/液平界面的穩定性與金屬晶體凝固形態(tài)）

　　金屬鑄錠典型組織及其形成機制

　?。ㄎ澹┒辖鹣鄨D及二元合金的凝固

　　二元勻晶相圖及固溶體二元合金的凝固（平衡凝固過(guò)程分析、凝固過(guò)程的溶質(zhì)元素再分配及固溶體的非平衡凝固過(guò)程分析，組成過(guò)冷及對固溶體晶體生長(cháng)形態(tài)與凝固組織的影響）

　　二元共晶相圖及二元共晶合金的凝固（二元共晶相圖分析及典型合金（亞共晶、共晶、過(guò)共晶）平衡凝固過(guò)程及組織分析、共晶凝固機制及動(dòng)力學(xué)、離異共晶、非平衡共晶、偽共晶）

　　二元包晶相圖及凝固（二元包晶相圖及合金的平衡凝固過(guò)程分析、包晶反應特點(diǎn)）

　　Fe-C合金相圖及典型成分Fe-C合金凝固過(guò)程及凝固組織分析（鐵-滲碳體相圖的特征溫度點(diǎn)、碳含量、轉變線(xiàn)、各區域的組織與組成相、冷卻過(guò)程的分析與相組成和組織組成含量計算）。

　?。┤辖鹣鄨D

　　直線(xiàn)法則、杠杠定律、重心法則，三元勻晶相圖及合金凝固過(guò)程分析，三元共晶相圖及典型合金凝固過(guò)程分析與凝固組織，四相平衡轉變及三元相圖所遵循的一般規律（三元相圖等溫截面的特點(diǎn)、三元相圖垂直截面的特點(diǎn)）

　?。ㄆ撸┙饘俚乃苄宰冃?/span>

　　金屬的塑性、塑性變形及其意義，單晶體塑性變形的基本方式，多晶體的塑性變形（塑性變形特點(diǎn)、多晶體的屈服強度、多晶體的應力-應變曲線(xiàn)），塑性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化

　?。ò耍┙饘俚幕貜团c再結晶

　　冷變形金屬在加熱過(guò)程中的組織結構及性能變化，回復、再結晶、晶粒長(cháng)大

　?。ň牛┕虘B(tài)相變

　　固態(tài)相變分類(lèi)，擴散型固態(tài)相變的一般特點(diǎn)，馬氏體相變的基本特征

　　第二部分《無(wú)機非金屬材料學(xué)》

　　《無(wú)機非金屬材料學(xué)》是無(wú)機非金屬材料專(zhuān)業(yè)的基礎理論課。要求考生掌握無(wú)機非金屬材料晶體與非晶結構特點(diǎn)、表面與界面、化合物相圖、擴散與固相反應、燒結等的基本知識；在此基礎上了解無(wú)機非金屬材料結構、性能以及制備過(guò)程內在聯(lián)系的本質(zhì)。

　　考試內容及要求

　?。ㄒ唬┗衔锞w結構及其缺陷

　　了解化合物晶體典型結構類(lèi)型，了解各類(lèi)結構的代表性陶瓷及其特性與晶體結構的關(guān)系；

　　了解硅酸鹽晶體結構特點(diǎn)；

　　了解化合物晶體的缺陷類(lèi)型。掌握點(diǎn)缺陷的表示方法、點(diǎn)缺陷反應方程及其化學(xué)平衡；了解固溶體的類(lèi)型及其形成條件；了解非化學(xué)計量化合物。

　?。ǘ┤垠w與玻璃體

　　了解硅酸鹽熔體的結構和性質(zhì)，玻璃的結構和玻璃的通性以及玻璃的形成及其條件；

　　理解橋氧離子、非橋氧離子、網(wǎng)絡(luò )形成離子和網(wǎng)絡(luò )變性離子的概念及其與性能的關(guān)系。

　?。ㄈ┍砻媾c界面

　　了解固體表面力、晶體的表面結構。

　　理解彎曲表面效應與陶瓷燒結過(guò)程傳質(zhì)的關(guān)系。

　　了解陶瓷粒子在水介質(zhì)中的電動(dòng)性質(zhì)及其影響因素，了解陶瓷漿料的流變特性和穩定性。

　?。ㄋ模┫嗥胶馀c相變

　　掌握陶瓷相圖閱讀方法，了解相圖在陶瓷研究中的作用；

　　掌握二元和三元相圖的分析方法；

　　掌握相變熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)。

　?。ㄎ澹U散與固相反應

　　掌握擴散動(dòng)力學(xué)方程，了解擴散過(guò)程的推動(dòng)力和微觀(guān)機制，掌握影響固體材料中擴散的主要因素；

　　了解固相反應動(dòng)力學(xué)，明了影響固相反應的因素。

　?。Y

　　掌握燒結的概念、驅動(dòng)力和典型的燒結類(lèi)型；

　　掌握固態(tài)燒結、液相燒結的主要傳質(zhì)方式、驅動(dòng)力、特點(diǎn)及其影響因素。

　　掌握燒結過(guò)程中的晶粒生長(cháng)及其與燒結的關(guān)系；

　　掌握影響燒結的主要因素，了解促進(jìn)燒結的方法。

　　第三部分《高分子化學(xué)及物理》

　　《高分子化學(xué)及物理》是高分子材料、復合材料等專(zhuān)業(yè)的基礎課，它既是專(zhuān)業(yè)知識結構中重要的一環(huán)，又是后續專(zhuān)業(yè)課程的基礎。要求學(xué)生掌握高分子的合成反應、制備方法、高分子的結構、分子運動(dòng)與性能之間關(guān)系等方面的基本原理和基本知識，了解高聚物結構與性能的表征和研究手段，具備通過(guò)化學(xué)合成制備高聚物、高聚物的分子設計、控制高聚物產(chǎn)品的性質(zhì)的方法等方面的初步能力，并能利用聚合物的結構性能關(guān)系分析解決實(shí)際高分子材料制造和工藝過(guò)程中的問(wèn)題。

　　考試內容及要求

　?。ㄒ唬└叻肿踊瘜W(xué)

　　要求掌握：各類(lèi)高分子材料的合成方法；逐步聚合、鏈式聚合及乳液聚合的反應原理、影響產(chǎn)物結構的因素及對單體的要求；共聚物的合成及共聚組成的控制；聚合物的反應。

　?。ǘ└叻肿游锢?/span>

　　掌握高分子鏈結構的長(cháng)、柔和復雜的特點(diǎn)；掌握高分子分子量與分子量分布的表征，部分掌握高分子分子量與分子量分布的測定方法（以粘度法與凝膠滲透色譜法為主）；

　　理解高分子聚集態(tài)結構的多樣性、復雜性與多缺陷特點(diǎn)；掌握高分子的結晶/熔化與分子結構和外界條件的關(guān)系；了解并部分掌握高分子聚集態(tài)結構的研究/表征方法；

　　掌握高分子運動(dòng)單元多重性及運動(dòng)松弛時(shí)間分布寬的特點(diǎn)；

　　掌握相變與轉變溫度的物理意義；理解高聚物高彈性的特點(diǎn)、熱力學(xué)本質(zhì)與分子運動(dòng)本質(zhì)；理解平衡高彈統計理論的假設、推導思路、結論及理論的應用意義與局限性；

　　掌握高聚物粘彈性的概念、簡(jiǎn)單的模型（最多四元件）、數學(xué)表達式以及分別在線(xiàn)性和對數座標中的曲線(xiàn)形式；理解影響粘彈性的各種內因與外因；理解高聚物粘彈性理論中的兩個(gè)基本原理，了解并部分掌握粘彈性的測定方法；部分掌握利用高聚物的力學(xué)性能與溫度、時(shí)間與頻率的關(guān)系研究高分子運動(dòng)的方法；

　　理解高聚物中冷拉、銀紋等特殊現象的本質(zhì)，掌握高聚物斷裂韌性的概念與斷裂行為的特點(diǎn)，了解影響高聚物應力-應變行為的結構因素與環(huán)境因素；理解高分子溶液的非理想性、高聚物熔體的非牛頓性與彈性表現；掌握稀溶液理論與流變學(xué)中基本物理量的物理意義；結合高分子材料的加工與應用，理解影響熔體粘度的各個(gè)因素并了解研究高聚物熔體流變行為的基本方法。
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