2014浙江大学材料科学基础考试大纲

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《材料科学基础》考试大纲

《材料科学基础》考试大纲一、考试的基本要求《材料科学基础》是材料学科的专业基础课，着重研究材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系以及其变化规律，是发挥材料潜力、充分利用现有材料和研究开发新材料的理论基础，是考生学习后续相关材料课程和今后从事材料专业的工作基础课程。

要求考生比较系统地掌握材料科学的基本概念、基础理论及其应用。

系统地理解材料与成分、组织结构与性能内在联系，具备综合运用知识分析和解决工程实际问题的能力。

二、考试内容第1部分材料的原子结构与键合1.原子结构与原子的电子结构；原子结构、原子排列对材料性能的影响。

2.材料中的结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。

3.原子的堆垛和配位数的基本概念及对材料性能的影响。

4.显微组织基本概念和对材料性能的影响。

第2部分材料的晶态结构1.晶体与非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶格常数、布拉菲点阵、晶面间距等基本概念。

2.晶体晶向指数与晶面指数的标定方法。

3.晶体结构及类型，常见晶体结构(bcc、fcc、hcp)及其几何特征、配位数、堆积因子（致密度）、间隙、密排面与密排方向。

4.合金相结构，固溶体、中间相的基本概念和性能特点。

5.离子晶体和共价晶体机构，离子晶体结构规则、典型的离子晶体结构。

5.高分子材料的组成和结构的基本特征，高分子材料结晶形态、高分子链在晶体中的构象、高分子材料晶态结构模型、液晶态的结构特征与分类。

第3部分点缺陷和扩散1.点缺陷的类型，肖脱基空位、弗兰克尔空位、间隙原子和置换原子，间隙固溶体和置换固溶体等基本概念，离子晶体中的点缺陷特点，点缺陷的平衡浓度、影响因素及其对材料性能的影响。

2.扩散概念，扩散第一定律、扩散第二定律。

3.扩散驱动力及扩散机制。

4.离子晶体中的扩散、聚合物中的扩散机制。

5.扩散系数、扩散激活能，影响扩散的因素及原理。

第4部分线、面和体缺陷1.位错类型，刃型位错、螺型位错、位错线和滑移线的基本概念，柏格斯回路和柏氏矢量的基本概念及物理意义。

2014年浙大材料科学基础试题

2014年浙大材料科学基础试题一、有一种堇青石，其分子式为Al3Mg2(Si5Al)O18.有一种电石，其分子式为NaAl6(BO3)3(Si6O18)(OH)4.1.试用硅酸盐材料的判据判别这两种材料是什么结构的硅酸盐矿物。

（写出公式与计算过程）2.分析这两种材料的结构特征有什么相同点与不同点。

二、考虑一种晶格常数为a=0.3nm的简单立方单晶材料的塑性变形，其应力作用为【110】方向。

假设应力作用下的材料体内的位错增值满足F-R(弗兰克-瑞得模型)，且假设任何情况下位错环的滑移速度相同。

如果一个位错环经0.1s后离开滑移面，试计算经过一个小时后单晶的变形量是多少？三、一种ABO3结构晶体，A为Pb,r=0.129nm.氧的半径r=0.14nm.B位离子半径在较大的范围内变化仍能保持结构的定。

也即晶体结构有一定的宽容系数，设0.8《t《1.0.1.分析保持结构稳定的条件下B的半径变化范围为多大？2.从B位离子的尺寸变化考虑，由B位离子半径不同引起的最大畸变度为多少？3.根据15%规律，（有一段话是15%规律内容当时没有认真抄）说明钙钛矿结构的最大畸变度与15%规律有无偏差？并且说明B位被具有上面计算得到的半径离子取代后可以保持稳定的原因。

四、一种萤石结构CeO2中加入了15%的CaO，考虑参入的CaO在CeO2中全部以固溶体的形式存在。

形成的固溶体经过实际测定密度P=6.46g/cm3,晶格常数a=0.5417nm(其中近似考虑不同固溶形式之下认为晶格常数保持不变)。

1.写出可能的反应方程式（至少2个）。

2.写出不同反应时的固溶体分子式。

3.对各种可能的固溶体进行具体的密度计算，判断实际为那种形式的固溶体。

五、有一种Y-Fe，其中渗入了C进入了八面体。

Y-Fe的a=0.3647nm,C的振动频率D=1.528*10（14次方）s-1.扩散势垒G=140.2Kj/mol。

气体常数R=8.314J/k,mol.考虑Y-Fe 中C的浓度极低。

材料科学基础考试大纲

一章材料的结构12%重点：空间点阵及有关概念，晶向、晶面指数的标定，典型金属的晶体结构，固溶体及中间相的概念及其分类方法难点：六方晶系布拉菲指数标定，原子的堆垛方式，中间相的结构及其区别第二章晶体缺陷16%重点：位错等有关基本概念，点缺陷的平衡性质，位错的运动与晶体滑移的关系，位错的性质，柏氏矢量的性质与应用，位错反应难点：位错的应力场，实际晶体的位错第三章纯金属的凝固8%重点：有关过冷的概念、金属凝固和形核的条件难点：与临界晶核有关参数的推导第四章二元相图22%重点：相律与杠杆定律，匀晶转变与偏析，共晶转变及其不平衡组织，包晶转变，相图中的几何规律，铁碳相图中典型合金的凝固过程及其相与组织的相对量计算，利用相图判断材料的性能。

难点：杠杆定律的应用第五章三元相图10%重点：直线法则与重心定律；投影图及其应用；材料的凝固过程分析；三元系反应类型的判断；难点：利用投影图分析特定成分材料的凝固过程第六章固体材料的变形与断裂12%重点：塑性变形的位错机制；典型的滑移系；滑移的分类及滑移的痕迹；临界分切应力；多晶体变形的特点；塑性变形对材料组织和性能的影响难点：等效滑移系的确定第七章回复与再结晶10%重点：回复、再结晶等概念；回复与再结晶的驱动力和机制；正常长大与异常长大；热加工过程中组织与性能变化。

难点：回复、再结晶与晶粒长大过程驱动力的识别第八章扩散8%重点：扩散的概念、本质与分类；扩散的驱动力；扩散定律及其应用难点：反应扩散及其溶质浓度分布第十四章功能材料2%这门课概念性的内容很多，概念一定要记住。

重点看：1.2.2 空间点阵这一小节的概念，晶向指数的标定，晶面指数的标定，1.3.1 典型金属的晶体结构，1.3.4 固溶体和中间相2.1.2 点缺陷的运动及平衡浓度，2.2.1 位错基本概念部份的位错的基本类型，柏氏矢量，2.2.2 位错的运动，图2.14,2.17,2.18,2.19要理解，全位错和不全位错的概念区别，位错反应及汤普逊四面体，扩展位错，小角度晶界和大角度晶界和孪晶界的概念区别，3.2.1 结晶的过冷现象，3.2.2 凝固的热力学条件，3.3 形核规律杠杆定理，相律，二元相图的几何规律，，4.2 二元相图的基本类型（很重要），表4.1，4.4.1 铁碳相图（很重要）直线定律和重心定律，5.3 三元匀晶相图，图5.10，投影图，5.4.2 组元在固态下有限溶解，具有共晶转变的三元相图，特别是图5.15,5.16,5.17要理解，5.5 三元合金相图的四相平衡转变滑移系，滑移的临界分切应力，多滑移和交滑移，多晶体塑性变形过程，6.4 塑性变形对金属组织与性能的影响，，6.5.2 位错交割和带割阶位错的运动，6.6 断裂7.2.1 回复机理，7.2.2 回复动力学，7.3.1 再结晶的形核，7.3.2 再结晶动力学，7.4.1 晶粒的正常长大，7.4.2 晶粒的异常长大，7.5 金属的热变形，扩散的定义，8.1.1 菲克第一定律，8.1.2 菲克第二定律，扩散方程在渗碳中的应用，8.4.1 扩散的驱动力，扩散机制（间隙扩散和置换扩散），可能的计算题：扩散系数的计算（公式8.9），公式8.4和8.5，公式6.3和6.4，杠杆定律，直线定律和重心定律的应用，形核规律章节中临界晶核半径的计算，2.2.3 位错的弹性性质这部分只记公式，不记推导，晶面间距的计算，原子密度。

材料科学基础复习大纲.讲课稿

材料科学基础复习大纲.讲课稿材料科学基础复习大纲第二章晶体结构2.1 结晶学基础1、概念:晶体晶胞晶胞参数七大晶系晶面指数晶面族晶向指数晶向族2、晶面指数和晶向指数的计算2.2 结合力与结合能按照结合力性质不同分为物理键和化学键化学键包括离子键共价键金属键物理键包括范德华键氢键晶体中离子键共价键比例估算(公式2.16离子晶体晶格能2.3 堆积(记忆常识1、最紧密堆积原理及其使用范围:原理略适用范围:典型的离子晶体和金属晶体原因:该原理是建立在质点在电子云分布呈球形对称以及无方向性的基础上的2、两种最紧密堆积方式:面心立方最紧密堆积ABCABC 密排六方最紧密堆积ABABAB系统中:每个球周围有6个八面体空隙 8个四面体空隙N个等径球体做最紧密堆积时系统有2N个四面体空隙N个八面体空隙八面体空隙体积大于四面体空隙3、空间利用率:晶胞中原子体积与晶胞体积的比值(要学会计算两种最紧密堆积方式的空间利用率为74.05﹪(等径球堆积时4、影响晶体结构的因素内因:质点相对大小(决定性因素配位数(概念及计算极化(概念,极化对晶体结构产生的影响外因(了解:同质多晶类质多晶同质多晶转变2.4 单质晶体结构(了解2.5 无机化合物结构(重点每年必考分析结构从以下几个方面入手:晶胞分子数,何种离子做何种堆积,何种离子添隙,添隙百分比,正负离子配位数,正负离子电价是否饱和,配位多面体,添隙半径的计算(刚好相切时,隙结构与性质的关系。

1、NaCl型:4个NaCl分子Cl离子做面心立方密堆积,Na离子填充八面体空隙,填充率100﹪,正负离子配位数均为6,电价饱和。

【NaCl6】或【ClNa6】八面体结构与性能:此结构在三维方向上键力均匀,因此无明显解理,破碎后呈颗粒状,粒为多面体形状。

离子键结合,因此有较高的熔点和硬度2、立方ZnS结构:4个ZnS分子S离子做面心立方密堆积,Zn离子填充四面体空隙填充率50﹪,离子配位数均为4,电价饱和,【ZnS4】四面体会画投影图(图2.26注意:一定要画虚线,一定要标高,一定要有图例(白球黑球代表什么离子3、萤石(CaF2结构:(唯一正离子做堆积的结构4个CaF2分子Ca 离子做面心立方密堆积,F离子填充四面体空隙,填充率100﹪。

《材料科学基础》科目考试大纲

《材料科学基础》科目考试大纲《材料科学基础》科目考试大纲考试科目代码：801适用招生专业：材料物理与化学，材料学，材料加工工程，冶金物理化学，有色金属冶金考试主要内容：1．原子键合①原子结构；②离子键；③共价键；④金属键；⑤分子键；⑥高分子链。

2．固体结构①晶体学基础；②金属的晶体结构；③合金相结构；④离子晶体结构；⑤共价晶体结构；⑥聚合物晶体结构。

3．晶体缺陷①点缺陷；②线缺陷；③表面及界面。

4．扩散迁移①扩散定律；②扩散机制；③影响扩散的因素。

5．变形与再结晶①弹性与塑性变形；②单晶体的塑性变形；③多晶体的塑性变形；④变形后的组织与性能；⑤合金的塑性变形；⑥回复和再结晶；⑦动态回复，动态再结晶和金属的热加工；⑧高聚物的塑性变形。

6．相与相平衡①相、组元，系统；②自由度，相律；③相图及其表示和测定方法；④材料中的基本相及其特征；⑤相图热力学基础。

7．单元相图及纯组元的凝固与结晶①单元系相图与相平衡；②纯金属的凝固与结晶；③铸锭结构及其影响因素；④高分子的结晶。

8．二元相图及合金的凝固与结晶①合金相结构、合金的结晶过程（包括平衡结晶与不平衡结晶）及合金相图的建立；②二元合金相图的基本类型及相图分析；③合金性能与相图的关系；④二元合金的凝固理论；⑤纯铁的同素异构转变与铁碳相图；⑥高分子合金的凝固与结晶。

9．三元相图①三元相图基础；②固态下不溶解的三元共晶相图。

③固态互不溶解三元共晶相图的投影图、结晶过程、等温截面、变温截面。

④三元相图分析、等温截面、变温截面。

10．亚稳相与非平衡相变①纳米晶；②非晶；③固态相变形成的亚稳相；④脱溶转变、马氏体转变和贝氏体转变。

建议参考书目：[1]《材料科学基础》，胡赓祥、蔡珣主编，上海：上海交通大学出版社，2000年版。

[2]《材料科学基础》，石德珂主编，西安：西安交通大学出版社，2006年（第2版）。

《金属学与热处理》科目考试大纲考试科目代码：821适用招生专业：材料物理与化学(080501)，材料学(080502)，材料加工工程(080503)冶金物理化学（080601），有色金属冶金（080603）考试主要内容：1．金属的结构与结晶①. 晶胞、晶系、晶面指数与晶向指数；②. 三种典型金属晶体的原子排列方式、晶胞原子数、配位数、致密度、密排晶向与密排晶面；③. 点缺陷、位错、界面的基本概念；④. 纯金属结晶规律、结晶条件、结晶过程中的形核、长大过程与晶粒尺寸控制、金属铸锭的组织与缺陷。

2014材料综合复习大纲

物理化学考试大纲（2014版）适用专业：材料科学与工程专业《物理化学》是化学、化工、材料及环境等专业的基础课。

掌握化学热力学及化学动力学的基本知识；培养学生对化学变化和相变化的平衡规律及变化速率规律等物理化学问题，具有明确的基本概念，熟练的计算能力，同时具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力，体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决较为简单的化学热力学及动力学问题。

一、考试内容及要求以下按化学热力学基础、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、界面现象、电化学、以及化学动力学六部分列出考试内容及要求。

并按深入程度分为了解、理解（或明了）和掌握（或会用）三个层次进行要求。

（一）化学热力学基础理解平衡状态、状态函数、可逆过程、热力学标准态等基本概念；理解热力学第一、第二、第三定律的表述及数学表达式涵义；明了热、功、内能、焓、熵和Gibss函数，以及标准生成焓、标准燃烧焓、标准摩尔熵和标准摩尔吉布斯函数等概念。

熟练掌握在物质的p、T、V变化，相变化和化学变化过程中求算热、功以及各种热力学状态函数变化值的原理和方法；在将热力学公式应用于特定体系的时候，能应用状态方程（主要是理想气体状态方程）和物性数据（热容、相变热、蒸汽压等）进行计算。

掌握熵增原理和吉布斯函数减小原理判据及其应用；明了热力学公式的适用条件，理解热力学基本方程、对应系数方程。

（二）相平衡理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能进行有关计算。

理解相律的意义；掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点。

（三）化学平衡明了热力学标准平衡常数的定义，会用热力学数据计算标准平衡常数；理解并掌握Van't Hoff等温方程及等压方程的含义及其应用，能够分析和计算各种因素对化学反应平衡组成的影响（如系统的温度、浓度、压力和惰性气体等）。

（四）界面现象理解（比）表面Gibss能和表面张力的概念；了解表面变化的热力学原理；理解弯曲液面附加压力的概念，掌握Laplace公式及简单计算；理解分散度对系统物理化学性质的影响（如蒸气压、凝固点等）；理解润湿、接触角概念，掌握Young方程。

材料科学基础试卷及解答二

浙江大学材料科学基础试卷一填空题（20）1、在晶体学中，所有的晶体均可归纳为＿＿＿个晶系中，＿＿＿种布拉菲点阵，所有空间点阵又可归于＿＿＿晶族，通过宏观对称要素分析，晶体可能存在的对称类型（点群）有＿＿＿种。

（7、14、3、32）2、晶体的对称要素要宏观对称要素和微观对称要素之分，宏观对称要素包括：＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等，围观对称要素包括＿＿＿、＿＿＿等。

（回转对称轴、对称面、对称中央、回转-反演轴；滑动面、螺旋轴）3、缺陷亏归纳为＿＿＿缺陷、＿＿＿缺陷和＿＿＿缺陷三类，位错属于＿＿＿缺陷，其最重要最基本的形态有＿＿＿位错和＿＿＿位错两种，也有介于他们之间的＿＿＿位错。

（点、线、面；线；刃型、螺型；混合型）4、按照溶质原子在晶体点阵中的位置，可以讲固溶体分为三类：分离是＿＿＿固溶体、＿＿＿固溶体和＿＿＿固溶体。

（置换、间隙、缺位）二挑选题(30)1、镜像指数与晶面指数满意条件[hkl]⊥（hkl）的晶系为：（A）A.惟自立方晶系B.立方晶系与正交晶系C.惟独正交晶系2、原子半径的大小与键的性质直接相关。

不同的键型，原子半径也不相同。

其中，可以用键长的普通表示为：（A）A.共价半径、范德瓦尔斯半径B.金属半径、离子半径C.共价半径、离子半径3、密排六方和面心立方结构密排面上院子的堆垛方式为：（A）A.ABAB……,ABCABC……第 1 页/共 6 页B. ABCABC……,ABAB……C. ABCABC……,ABCABC……4、金属晶体中最典型的结构是：（A ）A. 面心立方、体心立方、密排六方B. 面心立方、容易立方、密排六方C. 面心立方、提心四方、密排六方5、正离子配位数通常有正负离子半径比决定，因此：（A ）A. 配位多面体是八面体时，正、负离子半径比应处于0.414~0.732范围B. 正离子配位数为6时，正、负离子半径比处于0.225~0.414范围C. 正、负离子半径比处于0.732~1.0范围时，配位多面体是四面体6、缺陷的特征是：（B ）A. 不随外界条件的改变而变动，也不会合并和出现B. 随着各种条件的改变而不断变动，有些可以产生、发展、运动、交互作用、合并和出现C. 随着各种条件的改变而不断变动，但不产生交互作用，不会合并和出现7、设△G 为氧化物MO 的肖特基缺陷形成自由焓变化，则对该体系中由肖特基缺陷形成的[V M ]和[V O ]空位的总浓度[V]的计算式为(C) A. ⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=T G exp [V]k B. )RTG -exp 2[V]∆=（ C. )RT G -exp 2[V]2∆=（8、位错最重要的性质之一是它可以在晶体中运动，其中：（C ）A. 刃型位错不引起剪切畸变，也不引起体积的膨胀和收缩，螺型位错反第 3 页/共 6 页之B. 刃型位错引起压缩变形，螺型位错引起体积的碰撞C. 螺型位错只引起剪切畸变，而不引起体积的膨胀和收缩，刃型位错反之9、位错滑移与攀移所需驱动力的性质可分离描述为：（C ）A. 弹性力；化学力与切应力B. 化学力与切应力；弹性力C. 切应力；化学力与弹性力10、固体表面力源自于：（A ）A. 固体表面质点罗列的周期性中断，力场对称性破坏，表现出的剩余键力B. 固体表面的不匀称性，外界物质容易填入台阶处而表现出的吸引力C. 固体表面因为大量位错露头的存在，产生了表面缺陷，改变了表面势场而浮上的作使劲11、固溶体特点是掺入外来杂质原子后本来的晶体结构不发生改变，但点阵畸变，性能变化。

材料科学基础考试大纲

材料科学基础考试大纲一、考试目的与要求本考试旨在评估学生对材料科学基本概念、原理、分类及其应用的掌握程度。

通过考试，学生应能够展示其对材料科学基础知识的理解，以及分析和解决材料相关问题的能力。

二、考试内容与结构1. 材料科学概述- 材料科学的定义- 材料科学与其他学科的关系- 材料科学的重要性和应用领域2. 材料的分类- 金属材料- 陶瓷材料- 聚合物材料- 复合材料- 新型功能材料3. 材料的微观结构- 晶体结构- 非晶体结构- 微观缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）4. 材料的性能- 力学性能（弹性、塑性、硬度、韧性）- 热性能（导热性、比热容、热膨胀）- 电性能（导电性、绝缘性、半导体性）- 光学性能- 磁性能5. 材料的加工与制备- 金属材料的加工（铸造、锻造、轧制、焊接）- 陶瓷材料的制备（粉末冶金、烧结）- 聚合物材料的加工（挤出、注射、吹塑）- 复合材料的制备与加工6. 材料的表征技术- 显微镜技术（光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜） - X射线衍射分析- 光谱分析（红外光谱、紫外光谱、X射线光谱）- 热分析技术（差热分析、热重分析）7. 材料的老化与失效- 老化机制- 失效类型与原因- 材料的耐久性与寿命预测8. 材料的创新与可持续发展- 新型材料的开发- 材料的循环利用与回收- 环境友好型材料三、考试形式与题型考试形式为闭卷笔试，题型包括：- 选择题：测试学生对材料科学基本概念和原理的掌握。

- 简答题：评估学生对材料科学原理的应用能力。

- 计算题：考查学生对材料性能计算和数据分析的能力。

- 论述题：评价学生对材料科学综合问题的理解与分析能力。

四、考试评分标准1. 选择题：根据选项的正确性评分。

2. 简答题：根据答案的完整性和准确性评分。

3. 计算题：根据计算过程的正确性和结果的准确性评分。

4. 论述题：根据论述的深度、逻辑性和创新性评分。

五、考试准备建议1. 系统复习材料科学的基本概念和原理。

《材料科学基础》考试大纲

《材料科学基础》考试大纲一、考查目标1.掌握材料科学基础的基本知识，具备一定的应用基础理论分析和解决实际问题的能力。

2. 与专业知识深度融合、有机结合的能力。

二、考查内容（一）固体结构1、掌握点阵和晶胞的概念。

2、熟练掌握晶向指数和晶面指数的标定和晶向及晶面的确定。

3、掌握bcc、fcc、hcp三种典型晶体结构。

4、掌握固溶体的类型及影响固溶体溶解度的因素。

5、掌握金属间化合物的基本类型及特点。

（二）晶体缺陷1、掌握点缺陷的热力学稳定性、握点缺陷平衡浓度的计算及获得过饱和空位的方法。

2、掌握位错的基本类型和结构特征及运动方式。

3、掌握柏氏矢量的确定方法物理意义，掌握柏氏矢量的特性，能熟练的根据柏氏矢量定义各种位错（如刃位错、螺位错、混和位错、部分位错、单位位错和全位错等）。

4、掌握位错的运动规律、滑移和塑性变形的关系及运动位错的交割作用。

5、掌握螺位错、刃位错的应力场特点、应变能的大小。

6、掌握位错的线张力、作用在位错上的力及位错间的交互作用力。

7、掌握Frank-Read位错源的开动过程及所需最小切应力的计算。

8、掌握层错、肖克莱不全位错和弗兰克不全位错；了解扩展位错及其宽度、束集和交滑移。

9、掌握位错反应的能量条件。

10、掌握小角晶界及大角晶界的概念及结构；掌握晶界的特性、界面能的概念及界面能对相变的影响。

（三）固体中原子及分子的运动1、熟练掌握扩散第一定律的含义及各参数的量纲，能用第一定律解决一些扩散问题。

2、掌握扩散第二定律的误差解、高斯解和正弦解的形式，并用来解决一些简单扩散问题。

3、熟练掌握扩散系数D的表达式及影响扩散的因素。

4、掌握扩散的驱动力和扩散方向的判据、掌握扩散机制、原子跳跃和扩散的关系及相应的扩散系数表达式。

5、掌握反应扩散的概念及特点，并能根据相图确定反应扩散渗层的组织分布及浓度分布。

（四）材料的形变和再结晶1、掌握施密特定律的意义并能够熟练应用。

2、掌握单晶体拉伸及压缩时初始滑移系的确定方法及晶体转动规律。

教学大纲-浙江大学材料科学与工程学院

材料科学基础教学大纲课程号：09120580 课程名称：材料科学基础II 学分：4英文名称： Fundamentals of Materials Science (II) 周学时： 4预修课程：《材料科学基础I》面向对象：材料科学与工程专业本科生一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介《材料科学基础II》是《材料科学基础I》与材料科学后续专业课程的连接纽带，是材料系学生学习其它材料科学与工程相关专业课的基础，内容主要包括固态扩散、相图、固相反应、陶瓷烧结过程、熔融态与玻璃态、金属的凝固与结晶、固态相变过程等。

（二）英文简介This course provides fundamental knowleges for more specified courses related to materials science and engineering. The major contents are as follows: solid diffusion, phase diagrams, solid state reaction, sintering process of ceramics, molten and glassy states, solidification and crystallization of metals, and solid state phase transformations.二、教学目标(一)学习目标《材料科学基础II》课程教学的基本目的是在学生学完《材料科学基础I》课程之后，通过本课程的学习，进一步掌握材料研究与制备过程中所涉及的基础理论问题，如相平衡与相变过程、材料不同尺度范围内的本征结构、晶体组织、几何形态及表观性能，材料微观行为与宏观表现的有机联系，具有不同化学成分、加工过程、组织结构及宏观性能材料的物理本质、材料制备过程中的固相反应和烧结过程等。

学完本课程后，学生应掌握固态扩散基础知识；各类相图的判读以及在实际过程中的应用；理解固相反应、陶瓷烧结过程的实质和控制条件以及相关的动力学关系；掌握玻璃制备过程中的熔融态结构与性质以及玻璃形成过程与结构；掌握金属凝固和结晶基本过程以及成分分布、组织结构调控；掌握材料固态相变，特别是钢的奥氏体化、珠光体相变、马氏体相变、贝氏体相变、脱溶与时效、调幅分解等基础知识。

材料科学基础2教学(浙大)习题.doc

习题第一章晶体结构与晶体的结构缺陷1.下图为MgO单位晶胞图，请指出氧离子的紧密堆积方向及紧密堆积类型，指出其八面体空隙，四面体空隙的填充情况，并说明单位晶胞中有几个MgO分子。

2.用鲍林规则分析滑石Mg3[Si4Oi0](OH)2结构，(见图)，并指出单位晶胞有几个滑石分子,说明与结构关联的性质特点。

No. l 1.6314229To219No. 2 1.76946902163.MgO、CaO、SrO、BaO皆为NaCl型结构，其晶格能大小顺序为__________________ >_______ > _________ > _________ ；硬度变化顺序为_________ > _________ > __________ >4.由结晶化学定律，决定_______________ 晶体结构的主要因素是构成晶体质点的___________ 、________ 和_____________ 05. __________________________________________ 由"个等径球紧密堆积时，其四面体空隙有____________________________________________ 个，八面体空隙有_______ 个。

等径球的紧密堆积形式有______________ 和_____________ o第二章熔融态与玻璃通性1.试用lgr|=E+F/(T-To)方程式，绘出下列两种熔体在1350°C ~500°C间的粘度-温度曲线(lgf|~l/T)：2.一种熔体在1300°C的粘度是3100泊，在800°C是10*泊，在1050°C时其粘度是多少？在此粘度下急冷，是否形成玻璃？3.决定玻璃熔体中复合阴离子团大小和结构的主要因素是什么？试从熔体结构4.实验获得Na2O-A12O3-SiO2和Na2O-B2C)3-SiO2系统玻璃的分子体积随组成中R2O3含量变化如下图，试解释其原因。

浙大考试大纲

《材料科学基础》考试纲要本课程考试内容由必考和选考两部分组成。

必考部分要求学生了解并掌握材料的基本概念、材料科学的基础理论问题；了解和掌握金属材料、无机非金属材料、半导体及功能材料在内的基础知识；掌握晶体结构、晶体的不完整性、固溶体、非晶态固体的基础知识与基本理论；掌握材料内的质点运动与电子运动的基本规律及基础理论。

选考部分为金属材料科学基础和无机非金属材料科学基础二个方向，考生只需任选一个方向进行考试。

金属材料科学基础方向要求学生掌握包括相图热力学及分析、合金凝固行为及典型金属组织形成过程，变形金属的回复、再结晶及晶粒长大等有关规律和理论。

无机非金属材料科学基础方向要求学生掌握相平衡、相变过程、固相反应和陶瓷烧结等有关规律和理论。

本课程必考部分约占总题量的60%，选考部分约占40%。

一、必考部分考试内容1．晶体结构1.1晶体学基础：(1)空间点阵：空间点阵的概念、晶胞、晶系、布拉菲点阵、晶体结构与空间点阵。

(2)晶向指数和晶面指数：晶向指数、晶面指数、六方晶系指数、晶带、晶面间距。

(3)晶体的对称性：对称要素、点群、单形及空间群1.2晶体化学基本原理(1) 电负性(2)晶体中的键型：金属结合（金属键）、离子结合（离子键）、共价结合（共价键）、范德瓦耳斯结合（分子间键）、氢键(3)结合能和结合力(4)原子半径1.3典型晶体结构(1)金属晶体：晶体中的原子排列及典型金属晶体结构、晶体中原子间的间隙(2)共价晶体(3) 离子晶体：离子堆积与泡林规则、典型离子晶体结构分析(4)硅酸盐晶体：硅酸盐的分类、硅酸盐矿物结构、岛状结构、环状结构、链状结构、层状结构、骨架状结构(5)高分子晶体：高分子晶体的形成、高分子晶体的形态2. 晶体的不完整性2.1点缺陷(1)点缺陷的类型：热缺陷、组成缺陷、电荷缺陷、非化学计量结构缺陷(2)点缺陷的反应与浓度平衡：热缺陷、组成缺陷和电子缺陷、非化学计量缺陷与色心2.2位错(1)位错的结构类型：刃型位错、螺型位错、混合型位错、Burgers回路与位错的结构特征、位错密度(2)位错的应力场：位错的应力场、位错的应变能与线张力、位错核心(3)位错的运动：位错的滑移、位错攀移、位错的滑移、位错攀移(4)位错与缺陷的相互作用：位错之间的相互作用、位错与点缺陷的相互作用。

《材料科学基础》考试大纲

《材料科学基础》考试大纲
一、基本要求
要求考生掌握原子结构与键合的基础知识；三大类材料的晶体结构；晶体缺陷分析；相图和相平衡分析；材料的光、电性质及其应用等方面的知识。

对材料的结构、性能及相互之间的关系有一定的分析能力。

通过本课程考试，为我院选拔在材料、光学工程等领域具有综合材料科学基础的深造人才。

二、考试范围
第一部分原子结构与键合
1.原子结构（电离能、电子亲和能、电负性等）
2.元素周期表（原子的半径、电离能、电子亲和势力等在周期表中的变化规律）
原子间的键合（各种结合键的概念、特点、代表材料，通过结合键及原子间作用力分析材料的物理化学性质）
第二部分材料中的晶体结构
1.晶体学基础（晶胞、晶格参数、简单立方、体心立方、面心立方、六方密堆结构的堆积
方式等）
2.金属晶体的结构
3.离子晶体的结构
4.共价晶体的结构
5.高分子材料的结构
第三部分晶体缺陷
1.点缺陷
2.线缺陷
第四部分相图与相平衡
1.相图基础（相区、相率、相转变分析）
2.二元相图分析（二元均晶相图和二元共晶相图）
第五部分固体中的扩散
1.扩散定律
2.扩散微观理论与机制
3.扩散的热力学分析
4.影响扩散的因素
第六部分材料的光学性质及其应用
1.光学性质的基本概念（吸收、反射、折射、透射、散射等）
2.材料的发光机理
3.材料在光学领域的应用
第七部分材料的电学性质及其应用
1.电学性质的基本概念（电导率、电阻率、电子导电、离子导电等）
2.固体的能带理论
3.半导体及其应用
4.材料在电学领域的应用。