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浙江大学材料系836《材料科学基础》考研专业课大纲[复制链接]
发表于 2020-3-28 21:52:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
浙江大学材料系《材料科学基础》考试纲要

       本课程考试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;了解和掌握包括金属材料、无机非金属材料以及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。

一、考试内容
1.      晶体结构
    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
    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
    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
    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
    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。
(5) 位错源与位错增殖:位错的来源、位错的增殖
    表面、界面结构及不完整性
(1) 晶体的表面:表面力场、晶体表面状态、晶体表面的不均匀性
(2) 晶界:晶界几何、小角度晶界、大角度晶界、晶界能、孪晶界、晶界的特性
3. 固溶体
    影响固溶度的因素
(1) 休姆-罗瑟里(Hume-Rothery)规律


(2)   尺寸因素
(3) 电价因素
(4) 电负性因素
    固溶体各论
(1) 置换固溶体
(2) 间隙固溶体
(3) 有序固溶体:短程有序-微观不均匀性、长程有序
(4)固溶体的理论分析与计算
(5) 中间相:电子化合物、间隙相、间隙化合物、拓扑密堆相
4. 非晶态固体
    非晶态固体的特征与表述
(1)非晶态固体的结构特征
(2)    非晶态固体的结构表征函数:径向分布函数RDF、结构描述参数
(3) 非晶态固体的短程序:化学短程序(CSRO)、几何短程序(GSRO)与局域结构参数
    非晶态半导体
(1)    非晶半导体的结构模型
(2) 非晶半导体的微结构
    非晶态金属
(1)    非晶态金属和合金的结构模型
(2)    非晶态金属的微结构:几何微结构、化学微结构、磁各向异性与微结构
    玻璃
(1) 玻璃结构理论:玻璃结构的无规网络学说、玻璃结构的微晶子学说、常见玻璃的微观结构
(2) 玻璃的转变
(3)    玻璃化的条件:热力学与动力学条件、结晶化学条件
    非晶态高分子
(1) 非晶态高分子的结构模型:无规线团模型、局部有序模型
(2) 玻璃化转变
5. 固体材料中的质点运动与迁移
    晶格中原子的运动与扩散
(1) 热缺陷的运动、产生与复合
(2) 基本扩散定律-菲克定律:稳态扩散-菲克第一定律的应用、非稳态扩散-菲克第(二) 定律的应用
(3)扩散系数:自扩散系数、偏扩散系数、交互扩散系数
    扩散机制及影响扩散的因素
(1) 扩散机制:置换扩散、间隙扩散、表面与晶界扩散、位错扩散。
(2) 影响扩散的因素:温度的影响、扩散介质结构的影响、扩散物质的影响、第三组元的影响、位错和界面扩散的影响、外场作用的影响
6.    固体材料的晶格振动与电子运动
    晶格振动与热性质
(1) 晶格的振动:一维原子链的振动、三维晶格的振动、晶格振动的长波分析
(2) 晶格振动与热过程:爱因斯坦和德拜比热理论、晶格的热膨胀、晶格的热传导
    晶体中的电子运动与能带理论
(1) 一维周期场中的电子运动与能带
(2)三维周期场中的电子运动与能带、
(3) 电子运动的速度与加速度
(4) 电子导电与能带模型

二、建议参考书:
《材料科学基础》,杜丕一,潘颐,中国建筑材料工业出版社,2014 年出版
((2002),2004 版本也可)

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