一、 考試大綱援引教材

《材料科學基礎》第三版 上海交通大學出版社 胡賡祥等 2010年

二、 考試要求

要求考生全面系統地掌握材料的晶體結構、晶體缺陷、原子擴散、平衡凝固、二元相圖、塑性變形與再結晶的基本知識及基礎理論，并且能靈活運用，具備較強的分析問題與解決問題的能力。

三、考試內容

1)材料中的晶體結構

a: 晶體學基礎

晶胞，晶系和布拉菲點陣，晶面和晶向指數表示方法，晶帶和晶帶定律

b: 常見的晶體結構

常見金屬的晶體結構，配位數，致密度，原子面密度，晶格間隙，多晶型性

c: 相結構

組元，相，固溶體，正常價化合物，電子濃度化合物，間隙相與間隙化合物

2) 晶體缺陷

a: 點缺陷

點缺陷的種類及形成，點缺陷的平衡濃度，點缺陷的遷移，過飽和點缺陷

b: 位錯

位錯的基本類型和特征，柏氏矢量，位錯的滑移、交滑移與攀移，位錯的彈性性質，位錯形成與增殖，實際晶體結構中的位錯

c: 面缺陷

晶體中的外表面，晶界和亞晶界，孿晶界，相界

3) 固體中的擴散

a: 擴散第一定律和第二定律

擴散第一定律，擴散第二定律，擴散第二定律的解及其應用

b: 擴散機制和擴散激活能

間隙擴散，空位擴散，擴散激活能

c: 影響擴散的因素

溫度、化學成分、晶體結構、固溶體類型、合金元素等對擴散的影響

4) 材料的凝固

a: 材料凝固的熱力學條件和過程

凝固的熱力學條件，過冷現象，過冷度，晶體材料凝固的一般過程

b: 晶核的形成

均勻形核，非均勻形核，臨界晶核尺寸，形核功

c: 晶核的生長

液固界面，晶體長大方式

d: 凝固動力學和晶粒尺寸

形核率，晶核長大線速度，晶粒尺寸及其控制的方法

5) 相圖

a: 二元勻晶相圖

勻晶轉變，固溶體的平衡凝固，杠桿定律，固溶體的非平衡凝固，枝晶偏析

b: 二元共晶相圖

共晶轉變，共晶組織，共晶系的平衡凝固，相和組織組成物，偽共晶，離異共晶

c: 二元包晶相圖

包晶轉變，包晶系合金的平衡凝固，包晶系合金的非平衡凝固

d: 其他類型的二元相圖

形成化合物的相圖，具有熔晶、合晶和偏晶轉變的相圖，具有固態轉變的相圖

e: 鐵碳相圖及鐵碳合金

鐵碳合金中的相，相圖分析，鐵碳合金的平衡凝固過程和平衡組織，碳對鐵碳合金平衡組織與性能的影響

6) 材料的塑性變形與再結晶

a: 單晶體的塑性變形

滑移，滑移系，臨界分切應力，加工硬化，孿生，孿生要素的概念

b: 多晶體的塑性變形

晶粒取向的影響，晶界的影響，晶界強化

c: 單相與多相材料的塑性變形

單相材料的塑性變形，固溶強化，多相材料的塑性變形，第二相強化

d: 回復與再結晶

塑性變形后材料顯微組織的變化、亞結構的變化、性能變化

回復機制，再結晶機制