上海海事大学

科目代码：833

科目名称：材料科学基础

试卷总分：150

考试时间：3小时

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考试内容

第一部分：原子结构与键合

1.原子结构：(1)物质的组成;(2)原子的结构;(3)原子的电子结构;

2.原子间的键合：(1)金属键;(2)共价键;(3)离子键;(4)范德华力;(5)氢键;

3.高分子链

第二部分：晶体结构

1.晶体学基础：(1) 空间点阵和晶胞;(2) 晶向指数和晶面指数;

2.金属的晶体结构：(1) 三种典型的金属晶体结构;(2) 晶体的原子堆垛方式和间隙;(3) 多晶型性;

3.离子晶体的结构：(1)离子晶体的主要特点;(2)配位数与离子的堆积;(3)离子晶体的结构规则;(4)典型离子晶体的结构。

第三部分：高分子材料的结构

1. 高分子材料的合成与分类;

2. 高分子链的结构及构象：(1)高分子链的链接方式和构型;(2)高分子链的几何形状;

3. 高分子的聚集态结构：(1)晶态与非晶态聚合物的结构;(2)聚合物的结晶度与玻璃化温度;

4.高分子材料的性能与结构关系。

第四部分：晶体缺陷

1.点缺陷：(1) 点缺陷的类型与形成;(2) 点缺陷的平衡浓度;(3) 点缺陷的对材料性能的影响;

2.位错：(1) 位错的基本类型和特征;(2) 伯氏矢量;(3) 位错的运动;(4) 位错的弹性性质;(5) 位错的生成和增殖;(6) 实际晶体结构中的位错;

3.表面及界面：(1) 外表面;(2) 晶界和亚晶界;(3) 孪晶界;(4) 相界。

第五部分：材料的相结构及相图

1.合金相结构：(1) 固溶体;(2) 中间相;

2. 二元相图及其类型：(1)相图基本知识：相平衡条件和相律;(2)一元相图;

3.二元相图：(1) 匀晶相图和固溶体凝固;(2) 共晶相图及其合金凝固;(3) 包晶相图及其合金凝固;(4)杠杆法则;(5) 二元相图的几何规律;(6) 调幅分解;(7) 复杂二元相图的分析方法;(8) 根据相图推测合金的性能;

4.三元相图的基础：(1) 三元相图成分表示方法;(2) 三元相图的空间模型;(3) 三元相图的截面图和投影图;(4) 三元相图中的杠杆定律及重心定律;

5.三元匀晶相图;

6.具有两相共晶反应的三元相图。

第六部分：材料的凝固与气相沉积

1. 材料凝固时的晶核形成：(1)均匀形核;(2)形核率;(3)非均匀形核;

2.材料凝固时晶体生长影响因素与规律;

3. 固溶体的凝固理论;

4.共晶合金的凝固理论。

第七部分：扩散与固态相变

1.扩散定律与应用：(1) 菲克第一定律;(2) 菲克第二定律;

2. 扩散机制：(1)间隙扩散与空位扩散;(2)互扩散和柯肯达尔效应;(3) 扩散系数的求解;

3.扩散的影响因素与扩散驱动力;

4.(1)离子晶体的扩散与烧结;(2)纳米晶体的扩散;

5.固态相变的形核;

6.固态相变的晶体成长;

7.扩散型相变;

8.无扩散相变.

第八部分：材料的变形与断裂

1.金属的变形;

2.滑移与孪晶变形：(1)滑移机制;(2)滑移面与滑移方向;

3.单晶体的塑性变形;

4.多晶体的塑性变形：(1)塑性变形的影响因素;(2)晶粒大小对材料强度与塑性的影响;

5.纯金属的变形强化：(1)位错交割;(2)位错反应与增殖;

6.合金的变形与强化：(1)单相合金的变形与强化;(2)低碳钢的屈服和应变时效;(3)第二相对合金变形的影响;

7.冷变形金属的组织与性能;

8.金属的断裂;

9.冷变形金属的回复与再结晶;

10.金属的热变形、蠕变与超塑性;

11.陶瓷晶体的变形。

第九部分：材料的变形与断裂

1.固体的能带理论;2.半导体;3.材料的磁性;4.材料的光学性能;5.材料的热学性能;

6.功能材料举例。

第十部分：材料概论

1.金属材料;2.高分子材料;3.工程结构陶瓷材料;4.复合材料。