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天津理工大學 2018 年碩士研究生入學考試大綱
一、 考試科目：材料科學基礎(chǔ)（814）
二、 考試方式
采取筆試方式。考試時間為 180 分鐘。試卷滿分 150 分。
三、 考試結(jié)構(gòu)與分數(shù)比重
1． 填空題-20 分 概念解釋題 -30 分 簡答題-40 分
計算題-30 分 綜合題- 30 分
四、 考查的知識范圍
緒論
了解什么是材料科學、材料科學的形成和材料科學與工程的關(guān)系。
第一章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵
§1-1 原子結(jié)構(gòu)
了解微觀粒子運動的描述方法和原子結(jié)構(gòu)，理解基態(tài)原子的電子分布原則和原子的電負
性。
§1-2 結(jié)合鍵
掌握各種化學鍵的類型。包括：離子鍵；共價鍵；金屬鍵等。
第二章 材料的結(jié)構(gòu)
§2-1 晶體學基礎(chǔ)
掌握晶體學的有關(guān)基本概念，熟悉晶體材料的基本表示方法，了解晶體具有對稱性這一
基本特征。包括： 空間點陣和晶胞； 晶體的宏觀與微觀對稱性；晶體結(jié)構(gòu)的基本特征；晶
面和晶向指數(shù)等。
§2-2 常見的晶體結(jié)構(gòu)
掌握常見的晶體結(jié)構(gòu)。包括：典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)；常見無機化合物的晶體結(jié)構(gòu)等。
§2-3 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)
掌握形成置換固溶體的影響因素，間隙固溶體的填隙方式，理解固溶體的微觀不均勻性。
包括：置換固溶體；形成置換固溶體的影響因素；間隙固溶體；有序固溶體及固溶體的微觀
不均勻性等。
第三章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷
§3-1 點缺陷
了解各類點缺陷的基本類型，熟悉運用缺陷平衡濃度公式進行非化學計量缺陷。
§3-2 位錯的結(jié)構(gòu)
掌握位錯的類型、柏氏矢量的表示方法及位錯組態(tài)和位錯密度概念。
§3-3 位錯的運動
掌握位錯的運動形式，熟練掌握根據(jù)柏氏矢量與位錯線方向判斷正負刃型位錯、左右螺
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型位錯和混和位錯，并根據(jù)切應力與柏氏矢量的位向關(guān)系，判斷位錯線的運動方向。
§3-4 位錯的應力場
理解位錯的應力場、刃型位錯應力場的特點，了解位錯的彈性應變能和位錯的線張力。
§3-5 位錯與晶體缺陷間的交互作用
了解位錯間的交互作用和位錯與點缺陷間交互作用原理。
§3-6 實際晶體中的位錯
掌握全位錯、不全位錯的概念，同時掌握位錯反應的兩條件，了解擴展位錯和其他晶體
中的位錯
第四章 晶態(tài)固體中的擴散
§4-1 擴散的宏觀定律
了解菲克第一定律與穩(wěn)定態(tài)擴散。掌握滿足菲克第二定律及不同初始條件和邊界條件解
的物理意義，并據(jù)此能分析解決實際生產(chǎn)中的應用問題。了解擴散機制。
§4-2 擴散系數(shù)
掌握用實驗方法測定擴散常數(shù)和擴散激活能的方法，熟悉影響擴散系數(shù)的因素，以及對
材料性能改善、材料設計、質(zhì)量控制的指導意義。
第五章 相平衡與相圖
§5-1 相與相平衡
掌握組元、相、自由度與相律的概念，熟練地運用自由度與相律分析二元和三元相圖。
§5-2 二元系相圖
理解二元相圖的類型，熟練掌握二元相圖的幾何規(guī)律，并運用相接角法則和杠桿定律對
二元相圖進行分析和計算。
§5-3 鐵碳相圖
熟練掌握 Fe-Fe3C 相圖與 Fe-C 相圖各自適用的條件，并據(jù)此熟練地分析與計算不同成分
的碳鋼與白口鐵的結(jié)晶過程、室溫的組織組成、相組成及其相對含量，從而理解碳對鐵碳合
金的組織與性能的影響。掌握灰口鑄鐵的石墨化過程，從而理解三種不同基體組織的灰鑄鐵
的形成過程。
§5-4 三元系相圖
掌握三元相圖的定量法則和相應的有關(guān)規(guī)律，并據(jù)此分析三元相圖的垂直截面圖、等溫
截面圖和投影圖。
第六章 材料的凝固
§6-1 純金屬的結(jié)晶
了解純金屬結(jié)晶時的過冷現(xiàn)象和液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)； 純金屬結(jié)晶時均質(zhì)形核與非均質(zhì)形核
概念與條件；晶體長大時的微觀結(jié)構(gòu)、長大機制和生長形態(tài)。
§6-2 固溶體合金的結(jié)晶
了解非平衡態(tài)的結(jié)晶過程和影響固溶體合金結(jié)晶時溶質(zhì)的重新分布的因素；合金凝固過
程中的成分過冷現(xiàn)象和條件，并理解成分過冷對合金晶體形貌的影響規(guī)律。
§6-3 鑄錠組織的形成與控制
了解鑄錠三晶區(qū)的形成機制；影響鑄錠組織的因素。
第七章 晶態(tài)固體材料中的界面
§7-1 晶體表面
了解表面、表面吸附的概念；表面能與晶體的平衡外形的關(guān)系。
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§7-2 晶界結(jié)構(gòu)
掌握小角度晶界與大角度晶界的類型、形態(tài)與形成機制，了解晶界原子排列的理論模型。
§7-3 晶界遷移
了解晶界遷移速度和晶界遷移的驅(qū)動力，掌握影響晶界遷移率的主要因素。
§7-4 相界面
掌握共格界面、半共格界面和非共格相界的概念和形成條件，了解復雜半共格界面的取
向關(guān)系。
第八章固態(tài)相變
§8-1 固態(tài)相變總論
掌握固態(tài)相變的概念、分類及形核與長大方式，了解固態(tài)相變動力學的概念。
§8-2 過飽和固溶體的分解
掌握脫溶沉淀的概念、沉淀方式、沉淀強化機制，了解脫溶沉淀的熱力學、動力學概念、
調(diào)幅分解的熱力學條件。
第九章材料的變形與再結(jié)晶
§9-1 單晶體的塑性變形
掌握單晶體塑性變形的概念、方式、機制、條件，孿生變形的特點，理解臨界分切應力
定律的概念，了解滑移過程的次生現(xiàn)象。
§9-2 多晶體的塑性變形
掌握多晶體變形時晶界的作用和塑性變形的特點，了解晶界對強度的影響規(guī)律。
§9-3 塑性變形對材料組織和性能的影響
掌握冷變形量對金屬組織與性能的影響規(guī)律，通過比較多晶體與單晶體的流充曲線掌握
多晶體流變曲線的特點。了解形變織構(gòu)對材料性能的影響。
§9-4 冷變形金屬的回復與再結(jié)晶
掌握冷變形金屬在回復加熱過程中組織和性能變化的特點過程和機制，了解回復動力學
概念。掌握冷變形金屬在再結(jié)晶加熱過程中組織和性能變化的特點、過程和機制，了解再結(jié)
晶的動力學概念。
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