材料科学基础材料工程-复旦大学信息科学与工程学院.doc

材料工程领域专业课考试大纲
《材料科学基础》考试大纲
基本参考书:
《材料科学基础》石德珂主编***出版社 2003
《材料科学基础》胡赓祥蔡珣主编上海交通大学出版社 2000
考试的基本要求
材料科学是研究材料的组成、结构与性质之间关系的一门学科。它是从化学的角度,研究材料的组成、原子结构、原子结合键、微观结构(相)及其相互关系;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。
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,具备综合运用所学知识分析和解决工程中实际问题的能力。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;画图要求清晰明了;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、考试方法和考试时间
考试采用闭卷、笔试形式,考试时间为180分。
三、考试题型
试卷题型包括名词概念、计算、问答题和画图等型式,用材料科学基础知识分析和解决工程中常见材料问题。
四、考试内容和考试要求
基本概念
考试内容
物质和材料的基本概念;材料科学的发展。
考试要求
理解物质和材料的基本概念和材料的分类。
了解材料科学的发展和在工程中的应用。
掌握纳米材料的概念和纳米材料的效应。
2、材料结构的基础知识
考试内容
原子结构、原子键合、原子排列和显微组织四种结构以及和性能的关系。
考试要求
1)了解能量最低原理、包利不相容原理等基本原理,理解原子结构主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数、原子量、原子价和电负性等基本概念。能运用相关理论熟练写出原子核外电子排布式。
2)理解各种化学键和物理键及结合键的本质,了解各结合键对性能的影响。
3)了解晶态和非晶态固体材料的基本概念及对材料性能的影响。
4)了解显微组织基本概念和对材料性能的影响。
3、固体材料的晶体结构
考试内容
晶体学基础、金属、陶瓷和高分子材料的晶体结构。
考试要求
理解晶体与非晶体、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、间隙固溶体和置换固溶体等基本概念。
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。
掌握常见的晶体结构(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。
理解金属合金的晶体结构的相、中间相、固溶体、金属化合物、电子化合物与正常价化合物、间隙相与间隙化合物等基本概念。
理解陶瓷材料的晶体结构和与性能的关系。
6)理解高分子材料的组成和结构的基本特征,理解高分子聚集态结构和晶态结构、高分子材料性能与结构的关系和高分子链的近程结构和远程结构,熟知常用高分子材料英文缩写及链节的结构。
4、固体材料的缺陷
考试内容
点缺陷,线缺陷,面缺陷和体缺陷。
考试要求
1)了解点缺陷的肖脱基空位、弗兰克尔空位、间隙原子和置换原子,掌握点缺陷对材料性能的影响。
2)掌握位错理论及其重要性,理解刃型位错、螺型位错、位错线和滑移线的基本概念,熟练运用柏格斯回路。
理解面缺陷中晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界等基本概念。
了解体缺陷基本概念。
5、材料的凝固与结晶
考试内容
材料凝固时晶核的形成与晶体的生长。
考试要求