2018南京工业大学 803《材料科学基础》复习大纲

     
803《材料科学基础》复习大纲
一、考试的基本要求
要求学生比较系统地理解和掌握材料科学基础的基本概念和基本理论，
掌握晶体结构、结晶化学、晶体结构缺陷的基本概念和基础理论；掌握玻璃体、表面与界面的基本理论与基本概念；熟悉相平衡图的基本概念，掌握相图的应用，能进行相图的分析，能进行材料配料区的选择；掌握扩散、固相反应、相变和烧结等高温过程动力学的基本理论与基本概念；具备一定的分析和解决实际问题的能力。
二、考试方式和考试时间
闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。
三、参考书目（仅供参考）
《无机材料科学基础》，张其土主编，华东理工大学出版社，2007年
《材料科学基础》，张联盟等编，武汉理工大学出版社，2008年
四、试题类型：
主要包括填空题、选择题 、是非题、计算题、论述题、相图分析等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。
五、考试内容及要求
第一部分 晶体结构基础
掌握：晶体的基本概念与性质，单位平行六面体的划分原则，晶体的对称要素、点群、结晶符号，晶体化学的基本原理，晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群的概念，球体紧密堆积原理；以及NaCl结构、萤石结构、金红石结构，刚玉结构、钙钛矿结构、尖晶石结构，硅酸盐结构与分类，层状硅酸盐结构等典型的晶体结构类型。
熟悉：晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群的概念，球体紧密堆积原理，NaCl结构、萤石结构、钙钛矿结构、尖晶石结构和层状硅酸盐结构，离子晶体结构中负离子的堆积方式、正离子的配位数、正离子占据的空隙位置。
第二部分 晶体结构缺陷
掌握：点缺陷的概念与类型，热缺陷的分类，热缺陷浓度的计算，固溶体的概念与分类，能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式，形成连续置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，非化学计量化合物的概念与分类，间隙型固溶体的形成规律，固溶体的研究方法，位错的基本概念，刃位错与螺位错。
熟悉：点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式，形成连续置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错。
第三部分 非晶态固体
掌握：熔体的概念，粘度的概念，玻璃的通性，玻璃态物质的形成方法，玻璃形成的热力学观点和动力学手段，形成玻璃的结晶化学条件，玻璃的结构，硅酸盐玻璃的结构特征和玻璃结构参数的计算，硼酸盐玻璃。
熟悉：玻璃的结构，粘度的概念，形成玻璃的结晶化学条件，玻璃结构参数的计算。
第四部分 材料的表面与界面
掌握：固体的表面力场、晶体的表面结构，固体表面的双电层对表面能的影响，弯曲表面效应，润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙度对润湿的影响，界面行为，晶界结构与分类，多晶体的组织；粘土的荷电性，粘土的离子吸附与交换，粘土胶体的电动性质，粘土泥浆的流动性和稳定性，粘土泥浆发生触变性的条件，粘土具有可塑性的原因。
熟悉：固体表面的双电层对表面能的影响，润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙度对润湿的影响，粘土的荷电性，粘土泥浆的流动性和稳定性。
第五部分   相图
掌握：相图的基本知识，水型物质与硫型物质，单元系统相图，可逆与不可逆多晶转变的单元相图，二元系统相图的特点，二元相图的分析，三元系统相图的特点、杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等，三元相图的分析与析晶路程。
熟悉：可逆与不可逆多晶转变的单元相图，三元系统相图的特点，三元相图的分析与析晶路程。

第六部分   扩散与固相反应
掌握：扩散的基本特点，影响固体材料中扩散的因素，扩散动力学方程，扩散过程的推动力，微观机构与扩散系数，扩散系数的一般热力学关系；固相反应的动力学方程，扩散动力学范围的动力学方程，固相反应及其动力学特征，影响固相反应的因素。
熟悉：扩散过程的推动力，扩散系数，扩散系数的一般热力学关系，扩散动力学范围的动力学方程，固相反应及其动力学特征。
第七部分  相变
掌握：相变的分类方法和特点，马氏体相变的特征，相变过程的不平衡态与亚稳区，相变过程的推动力，晶核形成条件，影响析晶能力的因素，液-固相变过程动力学，分相的结晶化学观点，液相的不混溶现象。
熟悉：相变的分类方法和特点，马氏体相变的特征，相变过程的推动力，晶核形成条件，分相的结晶化学观点。
   第八部分  材料的烧结
掌握：烧结的概念与模型，烧结的定义，烧结过程的推动力，固态烧结中的蒸发-凝聚传质和扩散传质，液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质，液相烧结的特点，各种传质过程特点与相应的公式，晶粒生长与二次再结晶；热压烧结，影响烧结的因素。
熟悉：烧结的概念与模型，烧结过程的推动力，固态烧结中的蒸发-凝聚传质和扩散传质，液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质，各种传质过程特点与相应的公式，晶粒生长与二次再结晶。