材料科学基础考研真题(武汉理工大学材料科学基础考研真题)

第一章晶体学基础 12学时

（图片来源网络，侵删）

1.1引言

1.2空间点阵、晶胞和原胞、点阵常数

1.3晶面指数和晶向指数

1.4常见的晶体结构及其几何特征、配位数、紧密系数和间隙

1.5晶体的堆垛方式、FCC、HCP和菱方晶体的比较

1.6晶体的投影*

1.7倒易点阵*

1.8菱方晶系的两种描述：菱方轴和六方轴

1.9晶体的宏观对称性--点群*

1.10晶体的微观对称性--空间群：意义、表示、应用*

第二章金属材料 14学时

2.1引言

2.2原子结构

2.3结合键

2.4分子的结构

2.5晶体的电子结构

2.6元素的晶体结构和性质

2.7合金相结构概念

2.8影响合金相结构的主要因素：原子/离子半径、电负性、电子价态

2.9固溶体：意义、分类、特点、规律、性质等

2.10离子化合物：特点、类型、应用

2.11硅酸盐结构：基本特点及分类

2.12金属间化合物（Ⅰ）：正常价化合物

2.13金属间化合物（Ⅱ）：电子化合物

2.14金属间化合物（Ⅲ）：尺寸化合物（1）、拓扑密排相（2）、间隙相

2.15金属间化合物（Ⅳ）：σ相和其他复杂化合物

2.16合金相结构符号*

第三章晶体的范性形变 12学时

3.1引言

3.2滑移系统和Schmid定律

3.3滑移时参考方向和参考面的变化

3.4滑移过程中晶体的转动

3.5滑移过程的次生现象

3.6单晶体的硬化曲线

3.7孪生系统与原子运动

3.8孪生要素和长度变化规律

3.9孪晶和基体的位相关系

3.10孪生系统的实验测定*

3.11滑移和孪生的比较

3.12多晶体范性形变的一般特点

3.13冷加工金属的储能和内应力

3.14应变硬化

3.15多晶材料的择优取向（织构)

3.16纤维组织和流线

3.17晶体的断裂（Ⅰ）：微观方面*

3.18晶体的断裂（Ⅱ）：断裂力学简介*

3.19晶体的断裂（Ⅲ）：断口分析简介*

3.20应变软化和超塑性*

第四章晶体缺陷 14学时

4.1引言

4.2点缺陷的基本特征

4.3点缺陷的实验研究

4.4位错理论的提出

4.5什么是位错

4.6位错的普遍定义和博格斯矢量

4.7位错的运动

4.8位错密度和晶体的变形速率

4.9位错的基本性质

4.10固体弹性理论简介

4.11位错应力

4.12位错的弹性能和线张力

4.13作用于位错的力

4.14位错与位错间的交互作用

4.15位错与点缺陷间的交互作用

4.16位错的启动力：P-N力

4.17镜像力

4.18位错的起源与增殖

4.19位错的塞积

4.20位错的交割

4.21面心立方晶体中的位错

4.22位错反应

4.23密排六方和体心立方晶体中的位错*

4.24其他晶体中的位错*

4.25小角度晶粒边界

4.26大角度晶粒边界*

4.27位错的实验观测*

4.28位错理论的应用*

第五章固体中的扩散 8学时

5.1引言：意义、特点、分类

5.2 Fick定律

5.3稳态扩散及其应用

5.4非稳态扩散、各种边界条件下扩散方程的解*

5.5 D-C关系、悮野方法*

5.6 Kirkendall效应：现象与规律、实际意义

5.7分扩散系统、Darken公式

5.8扩散的微观理论和机制

Fick定律的微观形式

扩散机制：激活能、激活熵与激活自由能、频率因子

扩散系数计算简介

5.9扩散的经验规律：成分、晶体结构、晶粒度、第三组元、温度应力等的影响

5.10反应扩散：中间相形成规律和动力学

5.11扩散动力学：Fick定律的普遍形式、原子迁移率、热力学因子、分扩散系数与自扩散系数的关系*

第一章相图和相平衡

§1二元相图的基本结构

1.定义和基本概念

2.二元相图的结构和分类

3杠杆定理

§2.相图的实验测定

1．动态（变温）热分析法、膨胀法、电阻法等

2．静态金相法、 X-光法、硬度法等

§3.相图热力学

1．溶液的自由能计算，

2．相图的作图法

3．化学位和活度

4.相图的计算

§6.相律和相区接触规律

1．相律

2．相区接触规律

§7.二元相图的应用

1．相图实例

2.平衡冷却和平衡组织

3． Fe-C(Fe-Fe3C)相图详细分析

实验 I. Fe-C合金的显微结构

4．非平衡冷却

5.利用相图指导成分和工艺温度的设计的例子

§8.三元相图

•成分的表示和特征线

•杠杆定律和相律

•匀晶系统

•共晶系统

•含 3相区的三元相图

• 4相平衡

•三元相图的相区接触规律

实验 II.二元和三元合金的显微组织

第二章界面

§1.研究界面的意义

§2.界面的分类

§3.界面结构和模型

（无序，共格，半共格，重位点阵）

§4.界面能量

1.一元系统断键模型

2.位错模型

3.比表面自由能

§5.晶体平衡形状

1.平衡形状 Wulff构造法

2.母相中第二相粒子的平衡形状

3.晶界上的第二相粒子的平衡形状

4.晶界之间平衡

第三章固体中的扩散

§1.扩散的微观机制

1.置换式扩散

2.间隙式扩散

§2.扩散的菲克定律及其应用

1.菲克第一定律

2.稳态扩散的应用实例

3.菲克第二定律

4.非稳态扩散的应用实例

§3.克根达耳效应和达肯公式

1.克根达耳（ Krkendall）效应

2.达肯（ Darken）公式

§4.扩散系数和相关因素

第四章凝固与结晶

§1.概述

§2.纯金属的结晶

1.液态金属的结构

2.纯金属的形核

3.纯金属的生长

（ 1）宏观长大方式；

（ 2）微观长大方式

§3.液态合金中的单相生长

1.平衡凝固

2.完全液体混合物，没有固态扩散

3.稳态扩散控制凝固

4.成分过冷

§4.铸锭的控制与凝固

1.三区的形成

2.铸锭组织的控制

§5.凝固技术简介

第五章.回复与再结晶

§1.概述

§2.回复

•机理

•动力学

§3.再结晶

•生核和长大

•再结晶温度

§4.晶粒长大和其它变化

§5.金属的热加工

实验 III.回复与再结晶显微组织

第六章固态相变

§1.固态相变的分类

§2.铝合金中的沉淀析出

1. GP区的形成

2.沉淀序列的解释

§3.扩散控制长大和粒子粗化

§4.奥氏体分解

1.转变曲线

2.先共析转变

3.共析转变

4.贝氏体转变

§5.马氏体相变

1.基本特征和定义

2.马氏体相变晶体学简介

一．复习大纲：

金属与合金的晶体结构

1.原子间的键合

1）金属键 2）离子键 3）共价键

2.晶体学基础

1）空间点阵 2）晶系及布喇菲点阵 3）晶向指数及晶面指数

3.金属的晶体结构

1）典型的金属晶体结构 2）原子的堆垛方式 3）晶体结构中的间隙 4）晶体缺陷

4.合金相结构

1）置换固溶体 2）间隙固溶体 3）影响固溶体溶解度的主要因素 4）中间相

5.晶体缺陷

1）点缺陷 2）晶体缺陷的基本类型和特征 3）面缺陷

金属与合金的凝固

1.金属凝固的热力学条件

2.形核

1）均匀形核 2）非均匀形核

3.晶体生长

1）液-固界面的微观结构 2）金属与合金凝固时的生长形态 3）成分过冷

4.凝固宏观组织与缺陷

金属与合金中的扩散

1.扩散机制

2.扩散第一定律

3.扩散第二定律

4.影响扩散的主要因素

二元相图

1.合金的相平衡条件

2.相律

3.相图的热力学基础

4.二元相图的类型与分析

金属与合金的塑性变形

1.单晶体的塑性变形

1）滑移 2）临界分切应力 3）孪生 4）扭折

2.多晶体的塑性变形

1）多晶体塑性变形的特点 2）晶界的影响

3.塑性变形对组织与性能的影响

1）屈服现象 2）应力-应变曲线及加工硬化现象 3）形变织构等

回复和再结晶

1.回复和再结晶的基本概念

2.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化

3.再结晶动力学

4.影响再结晶的主要因素

5.晶粒正常长大和二次再结晶

铁碳相图与铁碳合金

1.铁碳相图

2.铁碳合金

3.铁碳合金在缓冷时组织转变

固态相变

1.固态相变的基本特点

2.固态相变的分类

3.扩散型相变

1）合金脱溶 2）共析转变 3）调幅分解

4.非扩散型相变

材料科学知识点多但易于理解，考察多以简答题为主，需要多加背诵，知识难度较低，但伴随着考研人数逐年增长的趋势，竞争压力也会越来越大，相比于前几年来说相对较难。

学科特点：

1、材料专业的入门书籍，知识点较为基础好理解。

2、知识点繁多，体系庞大，需要自己去总结整合。

考察特点：

1、以简答题为主，重复率较高。材科基考察主要以简答题的形式，答案基本都是书上原话,这需要大家花时间去熟练背诵，整理自己的答题思路。而且每年真题的重复率很高，大家要多看真题与课本。

2、综合性较强。通常会合并几章的内容一起考，这需要大家建立一个完备的知识体系，丰富自己的答题思路。

一般的材料学考研科目考研科目为：数学二、英语一、政治、专业课。专业课看你具体考哪个方向，一般是考材料科学基础，也有考材料物理化，还有材料力学，这个已报考学校而定。

数学二：是指考研数学的一种科目，主要考察高等数学、线性代数和概率统计等内容。具体的考试内容和范围可能会有所差异，视不同学校和年份而定。

英语一：是考研英语科目中的一种，主要考察英语听力、阅读、翻译和写作等技能。具体的考试内容和形式可能会有所差异，视不同学校和年份而定。

政治：是考研政治学科中的一种，主要考察政治理论、国际关系和中国政治等内容。具体的考试内容和形式可能会有所差异，视不同学校和年份而定。

业课：材料学是考研中的一门专业课程，主要考察材料学的基础理论、材料性能与表征、材料制备与加工等内容。具体的考试内容和形式可能会有所差异，视不同学校和年份而定。

考研注意事项

1、制定合理的学习计划：根据考试时间和考试科目，制定详细的学习计划，合理分配时间，确保每个科目都有足够的复习时间，同时要注意合理安排休息时间。

2、找准重点和难点：了解每个科目的考试大纲和重点内容，将重点、难点的知识点列出来，并有针对性地进行深入学习和复习。

3、多做真题和模拟考试：通过做真题和模拟考试，可以熟悉考试形式和题型，提高解题速度和准确度，同时可以发现自己的不足，及时进行调整和提升。

4、注重基础知识的夯实：考研不仅考查综合能力，还有很大一部分是基础知识的考核，因此要重视基础知识的夯实，有针对性地复习和强化。

5、提高阅读和写作能力：考研英语中的阅读理解和写作部分比重较大，因此要提前培养阅读理解和写作能力，多读英文材料，增加词汇量，提高写作水平。