2023年天津大學材料學專業(yè)考研無機材料科學基礎科目考試大綱

注：該考試大綱適用于天津大學材料科學與工程學院無機材料研究方向的材料學專業(yè)研究生考試。

一、考試的總體要求

要求考生從材料學學科領域的范疇，較系統(tǒng)地掌握各部分章節(jié)的基礎理論和基本知識，了解與無機固體材料性能密切相關的物質結構特征，與過程相關的材料行為規(guī)律。從微觀、宏觀、物質內部及表面、靜態(tài)、動態(tài)等不同角度，認識無機非金屬材料的基本特性。具備綜合運用所學知識進行分析和解決實際問題的能力。為從事材料的設計與制造，新材料的研究與開發(fā)，以及繼續(xù)進行專業(yè)學習奠定基礎。

二、考試的內容及比例

第 1 章 結晶學基礎(20~25 分)

① 等同點及空間格子、布拉維法則和面角守恒定律;

② 晶體的宏觀對稱、宏觀對稱要素的組合、對稱型(點群)、晶族、晶系及晶體常數(shù)特征;

③ 晶體定向、結晶符號及其相互聯(lián)系;

④ 十四種空間格子、晶體的微觀對稱要素;

⑤ 點群、空間群及其國際符號;

⑥ 球體緊密堆積原理;

⑦ 晶體化學基本原理：配位數(shù)和配位多面體、離子極化、電負性、鮑林規(guī)則及應用。

第 2 章 晶體結構與晶體中的缺陷(20~30 分)

① 無機非金屬材料組成與晶體結構類型：金剛石結構、 NaCl 結構、閃鋅礦結構、螢石結構、鈣鈦礦結構;

②缺陷化學反應表示法、熱缺陷濃度計算;

③固溶體特點、分類，置換型固溶體的生成條件以及 “組分缺陷”，正離子缺位和負離子缺位兩種非化學計量化合物的缺陷反應、缺陷濃度與導電機理。

第 3 章 熔體和玻璃(10~15 分)

① 無機熔體的結構理論和熔體性質;

② 玻璃的通性;

③ 玻璃形成的基本條件;

④ 玻璃的結構及結構參數(shù)。

第 4 章 表面與界面(10~15 分)

① 表面能和表面張力;

② 表面的馳豫、重構及雙電層、固體的表面能;

③ 彎曲表面效應;表面潤濕，粘附、吸附和表面改性;

④ 界面特性：晶界偏析、晶界遷移、晶界應力、晶界電荷與靜電勢;

⑤ 膠體穩(wěn)定：膠團結構、動電電位概念，膠體穩(wěn)定機制及穩(wěn)定方法。

第 5 章 相平衡與相圖(30~40 分)

① 相與相平衡的基本概念;

② 單元和二元系統(tǒng)相圖各種基本類型的閱讀分析;

③ 三元相圖中的基本類型，運用相圖的基本規(guī)則來確定相圖中的點和線的性質以及相平衡和非平衡條件下的析晶路程。

④ 典型專業(yè)相圖的分析計算。

第 6 章 擴散與固相反應(10~20 分)

① 固體中質點擴散的特點和擴散動力學方程，擴散系數(shù)的含義，影響擴散的因素;

② 固相反應及其特征，固相反應中兩個擴散動力學方程的分析和比較，影響固相反應的因素。

第 7 章 相變(10~20 分)

① 相變的簡介與分類;

②液-固相變過程的熱力學和動力學特點，熔體析晶過程成核與生長過程動力學分析;

③ 液-液相變中的玻璃分相，亞穩(wěn)區(qū)和不穩(wěn)區(qū)的熱力學和動力學特點。

第 8 章 燒結(15~25 分)

① 燒結的概念及推動力;

② 固態(tài)燒結和液態(tài)燒結的傳質機理與特點;

③ 晶粒生長和二次再結晶的概念和分析;

④ 晶界在燒結中的作用;

⑤ 影響燒結的因素。

三、試卷類型及比例

1、選擇、判斷：10~20%;

2、簡 答 題：20~30%;

3、計 算 題：10~25%;

4、分析討論題：30~40%。

四、考試形式及時間

考試形式為筆試，考試時間為三小時。

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2023年天津大學材料學專業(yè)考研無機材料科學基礎科目考試大綱