一、 考查目標(biāo)
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試涵蓋晶體和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、固體表面與界面、相平衡與相圖以及過程動力學(xué)等知識。要求考生掌握本課程的基本原理和基本規(guī)律,理解無機材料組成、結(jié)構(gòu)、性能和材料用途之間相互關(guān)系及制約規(guī)律,考查學(xué)生運用材料科學(xué)的基本原理解決復(fù)雜實際問題的能力。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
(一)試卷滿分及考試時間
滿分:150分,考試時間:180分鐘。
(二)答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
(三)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)
1.晶體結(jié)構(gòu) 5~15%
2.晶體結(jié)構(gòu)缺陷 10~20%
3.熔體和非晶態(tài)固體 5~10%
4.固體表面與界面 5~10%
5.相平衡與相圖 10~20%
6.擴散 5~15%
7.固相反應(yīng) 5~10%
8.相變 5~15%
9.燒結(jié) 5~15%
(四)試卷題型結(jié)構(gòu)
一、單項選擇題 15~20分
二、名詞解釋 15~20分
三、簡答題 35~40分
四、綜合論述及應(yīng)用題 60~65分
五、相圖分析 15~20分
三、考察內(nèi)容及要求
1. 晶體結(jié)構(gòu)
?、倬w幾何基礎(chǔ):晶體的基本概念與性質(zhì),晶向指數(shù),晶面指數(shù);②晶體化學(xué)基礎(chǔ):球體緊密堆積原理,球體緊密堆積方式和空隙類型;配位數(shù)和配位多面體、同質(zhì)多晶;鮑林規(guī)則及應(yīng)用;③典型無機化合物晶體結(jié)構(gòu)類型:NaCl結(jié)構(gòu)、閃鋅礦結(jié)構(gòu)、螢石結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、鎂鋁尖晶石中陰離子的堆積方式、陽離子填充空隙情況和填充率;④硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的特點和分類。
2. 晶體結(jié)構(gòu)缺陷
?、倬w結(jié)構(gòu)中點缺陷的類型,點缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫方法;②固溶體特點、分類,置換型固溶體形成條件,置換型固溶體中“組分缺陷”反應(yīng)表示、固溶體對晶體性質(zhì)的影響;③非化學(xué)計量化合物的四種基本類型。
3. 熔體和非晶態(tài)固體
?、俟杷猁}熔體的結(jié)構(gòu)理論和熔體的性質(zhì);②玻璃的通性;③玻璃形成的基本條件;④玻璃的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)參數(shù)。
4. 固體表面與界面
?、俦砻鏉櫇竦母拍詈头诸?,接觸角和楊氏方程,影響潤濕的因素;②吸附和表面改性,減水劑的作用機理。
5. 相平衡與相圖
?、傧嗯c相平衡的基本概念;②SiO2一元專業(yè)相圖和CaO-SiO2二元專業(yè)相圖分析及應(yīng)用;③三元相圖的基本類型,運用相圖的基本規(guī)則進行典型析晶路徑的分析及表達,相圖實例分析。
6. 擴散
?、俟腆w中質(zhì)點擴散的特點和擴散動力學(xué)方程;②擴散系數(shù)的含義;③本征擴散、非本征擴散概念和特點;④影響固體中擴散的主要因素。
7. 固相反應(yīng)
?、俟滔喾磻?yīng)及其動力學(xué)特征;②固相反應(yīng)中楊德爾方程、金斯特林格方程的建立依據(jù)及適用范圍;③影響固相反應(yīng)的因素。
8. 相變
?、傧嘧兊母拍钆c分類;②液-固相變過程的熱力學(xué)和動力學(xué)特點,熔體析晶過程成核和生長過程動力學(xué)分析;③影響析晶能力的因素。
9. 燒結(jié)
?、贌Y(jié)的概念及推動力;②固相燒結(jié)(蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)、擴散傳質(zhì))液相燒結(jié)(流動傳質(zhì)、溶解-沉淀傳質(zhì))的傳質(zhì)機理與特點;③影響燒結(jié)的因素。
四、考試用具說明
考試需要直尺,用黑色筆作答。
五、參考書目或參考資料
胡志強主編,無機材料科學(xué)基礎(chǔ)教程(第二版),化學(xué)工業(yè)出版社,2011年。
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