材料科学基础课程教学大纲.doc

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1、材料科学基础材料科学基础 （082）考研大纲）考研大纲第一章 材料的结构（1）材料的键合方式熟悉原子结构及建合类型，掌握金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键，及结合键类型及对材料性能的影响。（2）晶体学基础熟悉晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系，晶向和晶面的表示方法，了解晶带和晶带定律、晶面间距，晶体的对称性。（3）纯金属的晶体结构掌握三种典型的金属晶体结构，致密度和配位数，点阵常数和原子半径，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性。（4）合金相结构掌握组元、相、固溶体的定义，置换固溶体和间隙固溶体的形成条件、特点，固溶体的微观不均匀性、性质，中间相的定义、形成条件和种类。第二章 空位和位错（1）

2、点缺陷熟悉点缺陷的概念、形成、平衡浓度，点缺陷的运动。（2）位错掌握位错的定义、基本类型和特征，柏氏矢量的定义、特性和表示方法，位错的运动（滑移、攀移，运动位错的交割） ，位错的弹性性质，位错的生成和增殖，实际晶体结构中的位错，位错反应。（3）表面及界面了解外表面和表面能，晶界和亚晶界，相界的定义、种类和特点。第三章 材料的凝固掌握结晶的过冷现象及热力学条件、液态金属结构、金属的结晶过程、形核与长大 、非平衡态的结晶、固溶体合金结晶过程时溶质的重新分布、合金凝固过程中的成分过冷、界面稳定性与晶体生长形态。了解铸锭组织的形成与控制、定向凝固、单晶制取及区域提纯技术；无机非金属材料的液固相变。第四

3、章 二元系相图及其合金的凝固（1）熟悉相图的表示和测定方法，相图热力学的基本要点（固溶体的自由能-成分曲线、多相平衡的公切线原理、混合物的自由能和杠杆法则、从自由能-成分曲线推测相图、二元相图的几何规律）（2）二元相图分析掌握匀晶相图和固溶体凝固（平衡和非平衡凝固） ，共晶相图及其合金凝固（平衡和非平衡凝固） ，包晶相图及其合金凝固（平衡和非平衡凝固） ，其他类型的二元相图，复杂二元相图的分析方法，根据相图推测合金的性能。（3）二元合金的凝固理论了解固溶体的凝固理论，共晶凝固理论，合金铸锭（件）的组织与缺陷第五章 固体材料中的扩散了解扩散激活能，影响扩散的因素，置换型固溶体中的扩散（柯肯达尔效

4、应） ，扩散系数 D 与浓度相关时的求解。熟悉扩散的热力学分析、扩散的原子理论，扩散机制，原子跳跃和扩散系数。掌握菲克第一定律，菲克第二定律，扩散方程的解。第六章 材料塑性变形（1）晶体的塑性变形掌握单晶体的塑性变形，滑移，孪生，扭折，多晶体的塑性变形（2）合金的塑性变形掌握单相固溶体合金的塑性变形，固溶强化，屈服现象与应变时效，多相合金的塑性变形。（3）塑性变形对材料组织与性能的影响掌握显微组织的变化、性能的变化（加工硬化） 、形变织构。第七章 冷变形金属的回复、再结晶与热加工掌握冷变形金属在加热时的组织与性能的变化，回复，再结晶，晶粒长大、异常晶粒长大，再结晶织构与退火孪晶。了解动态回复、动态再结晶、热加工后金属的组织和性能。第八章 固态相变掌握固态相变的特点及分类、固态相变的形核与长大、有序无序转变、脱溶沉淀过程、方式、沉淀强化机制、珠光体的形成过程、珠光体的组织热点及力学性能。熟悉马氏体转变的基本特征、了解马氏体转变的晶体学、马氏体转变的动力学、热力学。了解贝氏体转变、过冷奥氏体转变动力学图。第九章 材料的强化与韧华了解材料强化、材料韧化的基本原理及常用方法。参考书参考书郑子樵 材料科学基础长沙：中南大学出版社，2005