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江漢大學2018年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目名稱：材料化學 編號：823

一、考試性質

江漢大學材料科學與工程一級學科碩士入學考試專業課選考科目之一，主要考究具備學士學位和符合我校研究生招生簡章中規定的相關條件的人員。其考試要求達到普通高等院校優秀本科畢業生能達到及格或及格以上水平，并具有較好的材料學科相關系統理論基礎和實踐能力。

二、評價目標

全日制攻讀材料科學與工程專業碩士學位入學考試《材料化學》科目的考試內容包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料四部分。要求考生系統掌握相關學科的基本概念、基本知識、基礎理論和基本方法，并能運用相關理論和方法分析、解決有關材料化學的實際問題，尤其是關于材料的成分、加工方法與材料的組織、性能之間的關系以及其變化規律。

三、考試形式與試卷結構

(一)試卷成績及考試時間

本試卷滿分為150分。考試時間為180分鐘。

(二)答題方式

答題方式為開卷、筆試。

(三)試卷內容結構

各部分內容所占分值如下：

金屬材料：25分。

無機非金屬材料：50分。

高分子材料：50分。

復合材料：25分。

(四)試卷題型結構

選擇題：20題，每題2分，共40分

名詞解釋：6題，每題5分，共30分

簡答與計算：5題，每題10-15分，共55分

綜合分析題：1題，每題25分，共25分

四、考試內容

金屬材料部分

(一)材料中的原子排列

1、了解金屬材料中的原子鍵合方式和特點，對工程材料性能的影響

2、了解晶體結構的原子規則排列特點

3、了解晶系、晶胞劃分方法

4、掌握立方系晶胞、六方系晶胞的幾何特征和晶面指數、晶向指數的標定

5、掌握金屬的三種常見晶體結構的幾何特征

6、了解晶體缺陷概念和基本分類

7、了解點缺陷的產生及其運動和對材料性能的影響

8、了解點缺陷的平衡濃度概念，掌握影響點缺陷的平衡濃度的因素

9、了解位錯分類、位錯的幾何模型和滑移模型

10、掌握位錯的性質、柏氏矢量概念和特點

11、了解位錯的運動特點和方式

12、了解表面和表面吸附

13、了解晶界、相界概念和分類，了解界面特性

14、掌握晶體缺陷在材料組織控制(如擴散、相變)和性能控制(如材料強化)中的作用

(二)固體中的相結構

1、了解合金與相概念

2、了解固溶體、中間相概念及分類

3、掌握影響固溶體固溶度的因素

4、了解形成固溶體和中間相后對材料性能的影響

(三)純金屬的結晶

1、了解凝固與結晶概念和凝固在材料中的作用

2、了解材料結晶的基本過程

3、掌握金屬材料結晶的過冷現象和過冷度

4、了解純金屬結晶的基本條件

5、了解非均勻形核過程和條件

6、掌握臨界晶核和臨界形核功

7、了解形核率與過冷度、外來物質(夾雜)表面結構的關系

8、了解動態過冷、液固界面微結構、溫度梯度

(四)二元相圖

1、了解相圖、相律的概念和獲得相圖的方法

2、掌握杠桿定律及應用

3、了解勻晶相圖及平衡結晶過程分析

4、了解相與組織概念

5、掌握固溶體合金非平衡結晶過程分析

6、掌握固溶體合金溶質再分配概念及對合金結晶的影響

7、掌握固溶體合金結晶中的成分過冷

8、了解共晶相圖和共晶轉變，

9、掌握共晶相圖中合金的平衡、非平衡結晶及其組織分析

10、了解共晶組織的形成機制

11、了解包晶轉變及相圖分析

12、掌握包晶相圖中合金平衡、非平衡結晶過程及其組織

13、了解包晶轉變的應用

14、掌握鐵碳合金相圖的構成、分析和使用

15、掌握結合鐵碳合金相圖分析合金結晶過程及其組織分析

(五)三元相圖

1、掌握三元合金的成分表示法

2、了解三元合金相圖中成分三角形中特殊的點和線、共線法則與杠桿定律、重心定律

3、了解平衡轉變的類型

4、了解三元固溶體合金的結晶規律、等溫界面(水平截面)、變溫截面(垂直截面)和投影圖

5、掌握結合給出的等溫界面、變溫截面或投影圖分析合金的平衡結晶過程

(六)固體中的擴散

1、了解擴散概念、本質、分類

2、了解菲克第一定律和菲克第二定律一般表達式和適用條件

3、掌握半無限長條件下的特征解和應用

4、掌握擴散機制

5、了解擴散的驅動力與上坡擴散、反應擴散

6、掌握影響擴散的主要因素

無機非金屬材料部分

(一)無機非金屬材料的結構基礎

結合鍵的概念與特性、離子鍵與靜電吸引理論、配位鍵與晶體場理論、傳統價鍵理論、現代價鍵理論、分子軌道理論、無機化合物晶體結構、硅酸鹽晶體結構、無機化合物晶體結構缺陷、非晶態結構與表征、表面吸附與潤濕、多晶體的晶界構型等。

(二)無機非金屬材料性能的微觀解析

包括晶格振動與熱學性能，包括比熱的愛因斯坦模型、德拜模型，晶格振動與熱膨脹，聲子激發與熱傳導，吸熱與熱反射原理等;載流子運動與材料的電磁性能，包括離子導電、電子導電、介電性、磁性、法拉第效應等;質點間結合強度與材料的力學行為，包括彈性變形機理、彈性變形機理、材料斷裂原理與特征;材料中光學現象，包括光折射、光反射、光吸收、光彈性質、熱光性質、非線性光學效應、發光與受激發射、光損傷等;材料化學穩定性的表征、化學組成、結構與化學穩定性的關系等。

(三)無機非金屬材料的制備科學基礎

包括硅酸鹽熔體形成與結構、非晶態形成學、相變過程、擴散、燒結等內容。

(四)主要無機非金屬材料

玻璃、陶瓷及其它無機非金屬材料。包括概念、組成設計方法與技術、性能調控技術、制備工藝過程與原理、結構特點、性能特點、應用、綜合分析及前沿探討等。

高分子材料部分

(一)高分子材料的結構基礎

高分子的基本概念，高分子化合物的分類與命名，高分子鏈的形態與化學結構，聚合物的多分散性等。

(二)高分子材料性能的微觀解析

高分子材料的化學結構的表征，分子量的分布，立體化學等。

(三)高分子材料的制備科學基礎

包括聚合物的聚合方法與聚合機理：逐步聚合反應與鏈式聚合反應的特點與機理、均聚與共聚、活性聚合、開環聚合、高分子的各種化學反應、聚合過程中的組成與分子量控制、聚合實施方法等。

(四)主要功能高分子材料

高分子試劑、高分子催化劑、高分子分離膜、離子交換樹脂、導電高分子、生物高分子等。

1、基本概念

1.1高分子鏈的構成。包括高分子的定義，即高分子的重復單元的概念

1.2高分子的命名。包括習慣命名，商品命名，系統命名

1.3高分子的分類。

2、高分子化學

2.1自由基聚合反應。包括自由基的產生，反應機理，特征

2.2離子型聚合及開環聚合

2.3縮聚反應。包括線性聚合，體型聚合

2.4聚合方法。包括本體聚合，溶液聚合等

(三)、高分子結構

1、高分子的結構特點

2、高分子鏈的近程結構。包括高分子鏈結構單元的鏈接順序，支鏈，交聯和端基及高分子鏈的構型

3、高分子鏈的遠程結構。包括高分子鏈的內旋轉與構象，高分子鏈的柔性

4、分子間作用力

5、聚合物的結晶態。包括結晶聚合物的主要特征，結晶過程，影響因素，高分子聚集態結構模型

6、聚合物的取向態。包括聚合物的取向模型，取向后的性能

7、高分子的組織形態

8、塑料材料的通性，高分子材料助劑。助劑的作用機理，配方設計原理

9、各種塑料材料的結構、性能、改性及應用。掌握各種塑料材料性能、應用上的區別

(四)、聚合物的性質

1、溫度與力學狀態

2、聚合物加工中高分子材料的主要性質

3、高分子材料的主要力學性質

(五)、高分子材料一般加工方法

1、擠出成型

2、單螺桿擠出機基本結構及作用

3、擠出成型原理

4、擠出成型工藝

5、注射成型

6、注射機的結構與作用

7、注射過程原理

8、注射成型工藝及工藝條件

復合材料部分

(一)復合材料界面

1.聚合物基復合材料界面

2.金屬基復合材料界面

3.陶瓷基復合材料界面

(二)增強材料表面處理

1.玻璃纖維增強

2.碳纖維增強

3.聚合物纖維增強

4.金屬纖維增強

四、樣題

一、選擇題

1.面心立方晶體中具有最小面間距的晶面是(　)：

(A)(100)

(B)(110)

(C)(111)

(D)(001)

名詞解釋

1.晶面指數

2.縮聚反應

二.簡答與計算

1.在點陣中選取晶胞的原則有哪些?

三.綜合分析題

1.試論材料強化的主要方法、原理及工藝實現途徑。