一、考查目標
材料科學基礎科目考試旨在了解和考察學生的材料科學基本概念,理解材料的成分、組織結構、制備工藝與材料性能和應用之間的關系。要求學生比較系統的掌握材料科學的基礎理論,主要包括化學鍵、晶體結構與缺陷、擴散理論、材料的形變與再結晶、凝固理論與相圖。熟悉材料科學基礎理論的應用,能夠應用所掌握的知識綜合分析、解決有關材料科學及工程領域的相關問題。
二、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180分鐘。
(二)答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
(三)試卷題型結構
1、選擇題:10小題,每小題2分,共20分;
2、判斷題:10小題,每小題2分,共20分;
3、簡答題:5小題,每小題10分,共50分;
4、綜合題:3小題,每小題20分,共60分。
(四)主要參考書目
《材料科學基礎》(第三版),胡賡祥、蔡珣、戎詠華編著,上海交通大學出版社,2010.
三、考查范圍
(一)原子結構與鍵合
1、理解原子的組成和原子的結構。
2、熟悉原子間的鍵合,金屬鍵、離子鍵、共價鍵、范德瓦耳斯力、氫鍵的性質。
(二)固體結構
1、熟悉空間點陣、晶胞、體心立方、面心立方、密排六方等結構的堆積方式。
2、掌握配位數、致密度、晶胞原子數、點陣常數與原子半徑之間的關系;固溶體的類型。
3、重點掌握晶向指數和晶面指數的標定;晶向族、晶面族的確定;晶帶定律的應用;晶面間距的計算;典型晶面面密度的計算;典型晶體結構的特點;固溶體的性質及影響固溶體溶解度的因素。
(三)晶體缺陷
1、熟悉晶體缺陷的分類,點缺陷的平衡濃度計算,面缺陷及體缺陷的定義及其對材料性能的影響。
2、掌握各類位錯的定義及相關概念,如滑移、滑移面、滑移方向、位錯密度等;柏氏矢量的概念、確定與表征方法;柏氏矢量確定方法的物理意義。
3、掌握部分位錯、單位位錯和全位錯;掌握位錯間的交互作用;層錯、擴展位錯及其寬度、束集和交滑移;運動位錯的交割等;界面能的概念及界面能對相變的影響。
4、重點掌握位錯的運動規律、滑移和塑性變形的關系。Frank-Read位錯源、螺位錯雙交滑移的增殖機制及開動位錯所需最小切應力的計算;小角晶界及大角晶界結構特點;掌握晶界的特性;肖克萊不全位錯和弗蘭克不全位錯;面心立方晶體中典型的位錯反應及結構。