东北大学 考研 材料科学基础大纲

2013年硕士研究生统一入学考试《材料科学基础》第一部分考试说明一、考试性质材料科学基础是材料学硕士生入学的专业基础课。

考试对象为参加材料学专业2013年全国硕士研究生入学考试的准考考生。

二、考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试（二）答题时间：180分钟（三）考试题型及比例名词解释约占20％简答题约占40％计算题、综合论述题约占40％（四）参考书目（以下两本均可）1）李见，材料科学基础，冶金工业出版社，2000年。

2）徐恒钧，材料科学基础，北京工业大学出版社，2001。

第二部分考查要点1）金属材料的结构晶体学基础；金属的晶体结构与空间点阵，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构；固溶体和中间相的特点及其表征。

2）晶体缺陷点缺陷：空位与间隙原子；点缺陷的运动；点缺陷的平衡浓度；线缺陷：位错的基本结构；位错的应力场和应变能；位错的运动与交互作用；实际晶体中的位错；面缺陷：晶界，孪晶界，相界，表面。

3）凝固与结晶结晶的基本规律；结晶的基本条件；晶核的形成：形核能量变化，临界晶核，形核功，形核率；晶体的长大：长大条件，液固界面结构，长大机制，温度梯度，晶体形态；凝固理论的应用。

4）相图相图的热力学基础；二元相图及其合金的结晶过程和组织：匀晶、共晶、包晶、其他类型的二元相图以及铁碳相图；三元相图的成分表示及其性质；三元匀晶相图及其凝固；三元共晶相图及其凝固；包共晶型三元系相图。

5）扩散扩散的基本规律及其应用；扩散的微观机制；扩散的驱动力以及影响扩散的因素。

6）材料的形变与再结晶晶体塑性变形的基本规律、微观机制；单晶体、多晶体及合金塑性变形的特点；塑性变形对组织性能的影响；冷变形金属加热时组织、结构与性能的变化；回复、再结晶与晶粒长大的机制、动力学及影响因素；动态回复与动态再结晶的基本规律；晶体高温变形，晶体断裂；高聚物的塑性变形。

7）材料的固态相变固态相变的类型及特点；相变的形核、长大及其热力学和动力学；颗粒粗化；过饱和固溶体分解、共析转变的特征，马氏体转变的特征，贝氏体转变的特征。

848材料科学基础大纲目录1.引言2.第一章：材料科学概述-2.1材料的定义-2.2材料科学的研究内容3.第二章：晶体学基础-3.1晶体结构与晶体学-3.2晶体的多晶性与多晶材料4.第三章：晶界与位错-4.1晶界-4.2位错5.第四章：金属材料与合金-5.1金属晶体结构与性质-5.2金属合金的组织与性能6.第五章：陶瓷材料-6.1陶瓷材料的分类与特点-6.2陶瓷的合成与加工7.第六章：高分子材料-7.1高分子聚合物的基本概念与分类-7.2高分子的合成与加工8.第七章：复合材料-8.1复合材料的概念与分类-8.2复合材料的制备与性能9.结论引言材料科学作为一门以研究材料结构、性质和功能为基础的学科，研究的对象包括金属、陶瓷、高分子材料等各类材料。

本大纲将按照材料科学的基础内容，对848材料科学基础进行系统的介绍和概述。

第一章：材料科学概述2.1材料的定义材料是指构成物体的各种物质，包括晶体、非晶态、复合材料等多种形态。

材料的组成、结构和性质之间存在着密切的联系。

2.2材料科学的研究内容材料科学的研究内容主要包括材料结构、材料性能以及材料的制备与加工等方面。

通过对材料的研究和探究，可以深入了解材料的宏观和微观特性，为材料的应用提供基础和参考。

第二章：晶体学基础3.1晶体结构与晶体学晶体是具有长程有序结构的固体材料，晶体的结构决定了材料的性质和特点。

晶体学是研究晶体结构与性质的学科，通过对晶体结构的分析和研究，揭示了材料内部的微观世界。

3.2晶体的多晶性与多晶材料多晶材料是由多个晶粒组成的材料，晶粒之间存在着晶界。

晶界对材料的性能和力学行为有着重要的影响，多晶材料的研究对于材料的优化和改进具有重要意义。

第三章：晶界与位错4.1晶界晶界是晶体内部不同晶粒的交界面，晶界的存在对材料的性能和特性有着重要的影响。

通过研究晶界的结构和性质，可以了解晶界对材料性能的影响机制，并提出相应的改进策略。

4.2位错位错是晶体中的缺陷，是晶体结构的局部畸变。

材料科学基础教学大纲一、课程概述《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是研究材料的成分、结构、性能与制备之间相互关系的学科。

通过本课程的学习，使学生掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续的专业课程学习以及从事材料科学与工程领域的研究、开发和生产工作奠定坚实的基础。

二、课程目标1、知识目标掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和理论。

了解材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和成分的关系。

熟悉材料的制备方法和加工工艺对材料性能的影响。

2、能力目标能够运用所学的理论知识分析和解决材料科学中的实际问题。

具备一定的实验设计和数据分析能力。

培养学生的创新思维和独立思考能力。

3、素质目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。

增强学生的团队合作意识和沟通能力。

激发学生对材料科学的兴趣和探索精神。

三、课程内容1、晶体结构晶体学基础：空间点阵、晶胞、晶系、布拉菲点阵等。

金属晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方等结构的特点和原子堆积方式。

离子晶体结构：NaCl 型、CsCl 型、闪锌矿型、纤锌矿型等结构的特点。

共价晶体结构：金刚石型、石墨型等结构的特点。

2、晶体缺陷点缺陷：空位、间隙原子、置换原子等的形成和平衡浓度。

线缺陷：位错的基本类型（刃型位错、螺型位错）、柏氏矢量、位错的运动和交割。

面缺陷：晶界、相界、表面的结构和性质。

3、固体中的扩散扩散的基本概念和菲克定律。

扩散的微观机制：空位机制、间隙机制等。

影响扩散的因素：温度、晶体结构、溶质浓度等。

4、相图相图的基本概念：相、组元、相平衡等。

二元相图：匀晶相图、共晶相图、包晶相图等的分析和应用。

三元相图：成分三角形、等温截面图、垂直截面图等的分析和应用。

5、材料的形变和再结晶金属的弹性变形和塑性变形：弹性变形的本质、塑性变形的方式（滑移、孪生）。

强化机制：固溶强化、细晶强化、加工硬化、时效强化等。

回复和再结晶：回复的机制、再结晶的动力学和晶粒长大。

目　录2015年东北大学829材料科学基础考研真题（回忆版）2014年东北大学829材料科学基础考研真题2013年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2012年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2009年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2008年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2007年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2006年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2005年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2004年东北大学429材料科学基础（A卷）考研真题2003年东北大学材料科学基础考研真题2002年东北大学427材料科学基础考研真题2001年东北大学424材料科学基础考研真题2015年东北大学829材料科学基础考研真题（回忆版）一、名词解释1．裂纹偏转增韧2．硬取向3．晶带定律4．蠕变5．反应扩散二、简述热力学条件和动力学条件在材料结构转变的作用、影响，举两个实际生活中利用热力学条件和动力学条件进行相关制备材料的例子。

三、金属在冷变形核和退火过程中的缺陷如何变化及相关变化的驱动力。

四、分别写出纯金属、铝铜合金、三氧化二铝金属基复合材料可以采用的强化措施。

五、写出块型转变、马氏体转变、脱溶分解的界面微观特征。

六、（1）K0＞1时滑出下面三种凝固后固体棒溶质浓度分布图。

（a）固相不能充分扩散，液相可以充分对流。

（b）固相不能充分扩散，液相仅有对流。

（c）固相不能充分扩散，液相对流不充分。

（2）考察一个成分过冷的计算题。

七、分别告诉了A、B组元的扩散常数和扩散激活能（具体数值不记得），由A、B组成扩散偶，问扩散界面会向哪一方移动以及空位会在哪里聚集。

八、三元共晶液相投影图相图的计算（1）说明一标定成分点的娥组织转变工程。

（2）画液相相图过三角形顶点引的一条直线的垂直截面图。

2014年东北大学829材料科学基础考研真题2013年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2012年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）一、名词解释（25分）1．点群2．二次再结晶3．超塑性4．相5．扩散激活能二、1．写出（111）晶面所有的滑移系，并在晶胞中画出。

805《材料科学基础》课程考试大纲一．绪论：了解材料的发展史、材料科学的研究对象和内容以及学习本课程的目的意义和要求。

二．原子排列1．了解组成材料的原子间的键合方式及其与性能间的关系。

2．了解晶体学基础的基本概念3．掌握晶面、晶向的表示方法4．掌握三种典型的晶体结构及其结合特征5．掌握晶体缺陷的基本类型、基本特征、基本性质三．固体中的相结构1．掌握合金相的主要类型、形成条件和性能特点2．了解玻璃相的形成条件、分子相的结构特点及分子晶体四．凝固1．理解金属结晶的基本规律2．掌握结晶的基本条件：热力学条件、结构条件3．理解晶核的形成及其特点：均匀形核、非均匀形核4．了解晶体长大的条件、长大机制及长大形态5．了解铸态晶粒的控制五．相图1．掌握相、相平衡及相图制作2．理解匀晶、共晶、包晶三种基本相图的特点，掌握其平衡凝固过程和组织变化。

3．了解其他类型的二元相图4．掌握二元相图的分析方法5．掌握铁碳合金相图、铁碳平衡结晶过程及室温下相和组织组成及其相对含量的计算6．理解铁碳合金的组织与其力学性能间的关系7．理解相图的热力学解释方法8．了解铸锭的组织控制及偏析9．了解三元相图的几何特性，掌握三元合金结晶过程中相与组织的转变规律，掌握三元相图简单的等温截面图和变温截面图六．材料中的扩散1．掌握扩散基本定律，了解扩散定律的应用2．掌握金属扩散的微观机理及热力学理论3．了解影响金属扩散的因素七．塑性变形1．了解单晶体的塑性变形：滑移和孪生的特点2．了解多晶体塑性变形特点及细晶强化3．了解合金的塑性变形特点及其强化机制4．掌握冷变形金属的组织与性能5．了解陶瓷材料的塑性变形八．回复和再结晶1．了解冷变形金属在加热时组织和性能的变化2．了解回复机制及动力学3．掌握再结晶时组织的变化及影响再结晶的因素4．掌握再结晶后晶粒的长大及其控制5、了解金属的热变形九．固态相变1．了解固态相变的类型与特征，2．掌握扩散性相变新相形核与长大规律，3．熟悉脱溶分解、调幅分解马氏体相变。

材料科学基础考研大纲材料科学是一门关于材料的结构、性能、制备和应用的学科，是现代工程技术的基础和支撑。

作为材料科学的学习者，我们需要系统地学习材料科学的基础知识，掌握材料的结构与性能、材料的制备与加工、材料的应用与发展等方面的知识。

在考研复习过程中，我们需要按照大纲要求，有针对性地进行复习和总结，才能更好地备战考研，取得理想的成绩。

首先，我们需要系统地学习材料的基本概念和分类。

材料是构成各种物体的物质，包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。

不同类型的材料具有不同的结构和性能，我们需要深入了解各种材料的特点和应用，为后续的学习打下坚实的基础。

其次，我们需要学习材料的结构与性能。

材料的结构决定了其性能，包括晶体结构、晶体缺陷、晶体生长等方面的知识。

同时，材料的性能包括力学性能、热学性能、电磁性能等多个方面，我们需要全面了解材料的性能参数及其测试方法，为材料的选材和设计提供依据。

接着，我们需要学习材料的制备与加工。

材料的制备包括传统的冶金制备、陶瓷制备、高分子材料合成等多种方法，我们需要了解各种制备方法的原理和特点。

同时，材料的加工是指将原材料加工成最终产品的过程，包括铸造、锻造、焊接、涂层等多种加工方法，我们需要了解各种加工方法的工艺流程和应用范围。

最后，我们需要学习材料的应用与发展。

材料的应用涉及到各个领域，包括航空航天、汽车制造、电子电气、建筑材料等多个领域，我们需要了解不同领域对材料性能的要求和适用范围。

同时，材料科学是一个不断发展的学科，我们需要了解材料科学的最新进展和发展趋势，为未来的研究和应用提供参考。

总之，材料科学基础是考研复习的重点内容，我们需要系统地学习和掌握材料的基本概念、结构与性能、制备与加工、应用与发展等方面的知识。

只有深入理解和掌握这些知识，我们才能在考试中取得好成绩，也才能在未来的学习和工作中有所作为。

希望大家能够认真对待材料科学基础的学习，取得优异的成绩。

812【材料科学基础】大纲
一、晶体学基础
晶体结构与宏观特性、配位数与密堆积、布拉菲晶格、晶向与晶面、布拉格公式与劳厄方程、倒格子、原子的结合与晶体类型、离子晶体与马德龙常数、晶体缺陷。

二、结晶与凝固
纯金属的结晶及现象、结晶的热力学条件、结晶的结构条件、晶核的形成与长大、铸锭的组织与缺陷。

三、相图基础
二元合金相图、匀晶相图及固溶体的结晶、共晶相图及其合金的结晶、包晶相图及其合金的结晶、其它类型的二元合金相图、三元合金相图的表示方法、三元系平衡相的定量法则、三元匀晶相图。

四、铁碳合金相图
铁碳合金的组元及基本相、Fe-Fe3C相图分析、铁碳合金的平衡结晶过程及组织、含碳质量分数量对铁碳平衡组织和性能的影响、钢中的杂质元素及钢锭组织、钢中的杂质元素及其影响、钢锭的组织及其宏观缺陷。

五、塑性变形与热处理
金属的变形特性、单晶体与多晶体的塑性变形、塑性变的组织与性能、回复与再结晶、钢的热处理与临界温度、钢在加热时的转变、钢的过冷奥氏体转变曲线、珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变、钢的回火转变、时效、退火和正火、淬火、回火、淬透性。

第十一章1、固态相变的分类和特点2、脱溶析出时相变驱动力和形核驱动力的表示方法和差异3、弹性应变能和界面如何影响析出相的形状4、为什么固态相变往往以非均匀形核方式在缺陷处形核5、新想长大由哪些方式控制？举例说明6、说明过冷度对扩散型相变和非扩散型相变的力学影响7、以Al-Cu合金为例说明过饱和固溶体的脱溶析出过程，各阶段析出相对金属硬度有哪些影响？8、无析出区是怎样形成的9、解释Ostwald熟化现象10、连续脱溶与不连续脱溶有何区别11、调幅分解和有序-无序转变有何联系12、扩散在共析相变中的作用13、比较珠光体相变、马氏体相变和贝氏体相变的主要特征14、什么是热弹性马氏体什么是形状记忆效应15、陶瓷材料相变增韧机理是什么16、温度对贝氏体相变形态有何影响17、块状转变和马氏体相变有何异同第九章1、纯金属均匀形核的必要条件是什么2、纯金属均匀形核和非均匀形核的热力学条件和动力学影响因素是什么3、晶体长大体制有哪几种4、固溶体合金均匀形核的必要条件是什么5、固溶体合金非平衡凝固的特点是什么6、描述平衡凝固和非平衡凝固液相完全混合、完全不混合及半混合几种条件下的液相及固相成分分布规律7、液固界面稳定性和固相生长形态取决于什么因素8、什么是成分过冷？他是怎样产生的？其影响因素是什么9、常规铸态组织有哪些部分组成？是如何形成的？性能特点如何10、铸锭组织中有哪些宏观偏析和微观偏析？是如何形成的？11、细化铸态组织有哪些方法12、影响共晶组织片间距的固态因素是什么13、什么是伪共晶和离异共晶14、快速凝固对固态组织有什么影响需要记住的公式：液态纯金属结晶的经典理论；临界晶核半径；临界晶核形核功；平衡凝固系数；非平衡凝固的杠杆定律；液相的浓度场方程；界面前的熔体平衡液相线温度分布附近几页ppt。