科目名称：材料化学 编号：823
一、考试性质
江汉大学材料科学与工程一级学科硕士入学考试专业课选考科目之一，主要考究具备学士学位和符合我校研究生招生简章中规定的相关条件的人员。其考试要求达到普通高等院校本科毕业生能达到及格或及格以上水平，并具有较好的材料学科相关系统理论基础和实践能力。
二、评价目标
全日制攻读材料科学与工程专业硕士学位入学考试《材料化学》科目的考试内容包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四部分。要求考生系统掌握相关学科的基本概念、基本知识、基础理论和基本方法，并能运用相关理论和方法分析、解决有关材料化学的实际问题，尤其是关于材料的成分、加工方法与材料的组织、性能之间的关系以及其变化规律。
三、考试形式与试卷结构
(一)试卷成绩及考试时间
本试卷满分为150分。考试时间为180分钟。
(二)答题方式
答题方式为开卷、笔试。
(三)试卷内容结构
各部分内容所占分值如下：
金属材料：25分。
无机非金属材料：50分。
高分子材料：50分。
复合材料：25分。
(四)试卷题型结构
选择题：20题，每题2分，共40分
名词解释：6题，每题5分，共30分
简答与计算：5题，每题10-15分，共55分
综合分析题：1题，每题25分，共25分
四、考试内容
金属材料部分
(一)材料中的原子排列
1、了解金属材料中的原子键合方式和特点，对工程材料性能的影响
2、了解晶体结构的原子规则排列特点
3、了解晶系、晶胞划分方法
4、掌握立方系晶胞、六方系晶胞的几何特征和晶面指数、晶向指数的标定
5、掌握金属的三种常见晶体结构的几何特征
6、了解晶体缺陷概念和基本分类
7、了解点缺陷的产生及其运动和对材料性能的影响
8、了解点缺陷的平衡浓度概念，掌握影响点缺陷的平衡浓度的因素
9、了解位错分类、位错的几何模型和滑移模型
10、掌握位错的性质、柏氏矢量概念和特点
11、了解位错的运动特点和方式
12、了解表面和表面吸附
13、了解晶界、相界概念和分类，了解界面特性
14、掌握晶体缺陷在材料组织控制(如扩散、相变)和性能控制(如材料强化)中的作用
(二)固体中的相结构
1、了解合金与相概念
2、了解固溶体、中间相概念及分类
3、掌握影响固溶体固溶度的因素
4、了解形成固溶体和中间相后对材料性能的影响
(三)纯金属的结晶
1、了解凝固与结晶概念和凝固在材料中的作用
2、了解材料结晶的基本过程
3、掌握金属材料结晶的过冷现象和过冷度
4、了解纯金属结晶的基本条件
5、了解非均匀形核过程和条件
6、掌握临界晶核和临界形核功
7、了解形核率与过冷度、外来物质(夹杂)表面结构的关系
8、了解动态过冷、液固界面微结构、温度梯度
(四)二元相图
1、了解相图、相律的概念和获得相图的方法
2、掌握杠杆定律及应用
3、了解匀晶相图及平衡结晶过程分析
4、了解相与组织概念
5、掌握固溶体合金非平衡结晶过程分析
6、掌握固溶体合金溶质再分配概念及对合金结晶的影响
7、掌握固溶体合金结晶中的成分过冷
8、了解共晶相图和共晶转变，
9、掌握共晶相图中合金的平衡、非平衡结晶及其组织分析
10、了解共晶组织的形成机制
11、了解包晶转变及相图分析
12、掌握包晶相图中合金平衡、非平衡结晶过程及其组织
13、了解包晶转变的应用
14、掌握铁碳合金相图的构成、分析和使用
15、掌握结合铁碳合金相图分析合金结晶过程及其组织分析
(五)三元相图
1、掌握三元合金的成分表示法
2、了解三元合金相图中成分三角形中特殊的点和线、共线法则与杠杆定律、重心定律
3、了解平衡转变的类型
4、了解三元固溶体合金的结晶规律、等温界面(水平截面)、变温截面(垂直截面)和投影图
5、掌握结合给出的等温界面、变温截面或投影图分析合金的平衡结晶过程
(六)固体中的扩散
1、了解扩散概念、本质、分类
2、了解菲克第一定律和菲克第二定律一般表达式和适用条件
3、掌握半无限长条件下的特征解和应用
4、掌握扩散机制
5、了解扩散的驱动力与上坡扩散、反应扩散
6、掌握影响扩散的主要因素
无机非金属材料部分
(一)无机非金属材料的结构基础
结合键的概念与特性、离子键与静电吸引理论、配位键与晶体场理论、传统价键理论、现代价键理论、分子轨道理论、无机化合物晶体结构、硅酸盐晶体结构、无机化合物晶体结构缺陷、非晶态结构与表征、表面吸附与润湿、多晶体的晶界构型等。
(二)无机非金属材料性能的微观解析
包括晶格振动与热学性能，包括比热的爱因斯坦模型、德拜模型，晶格振动与热膨胀，声子激发与热传导，吸热与热反射原理等;载流子运动与材料的电磁性能，包括离子导电、电子导电、介电性、磁性、法拉第效应等;质点间结合强度与材料的力学行为，包括弹性变形机理、弹性变形机理、材料断裂原理与特征;材料中光学现象，包括光折射、光反射、光吸收、光弹性质、热光性质、非线性光学效应、发光与受激发射、光损伤等;材料化学稳定性的表征、化学组成、结构与化学稳定性的关系等。
(三)无机非金属材料的制备科学基础
包括硅酸盐熔体形成与结构、非晶态形成学、相变过程、扩散、烧结等内容。
(四)主要无机非金属材料
玻璃、陶瓷及其它无机非金属材料。包括概念、组成设计方法与技术、性能调控技术、制备工艺过程与原理、结构特点、性能特点、应用、综合分析及前沿探讨等。
高分子材料部分
(一)高分子材料的结构基础
高分子的基本概念，高分子化合物的分类与命名，高分子链的形态与化学结构，聚合物的多分散性等。
(二)高分子材料性能的微观解析
高分子材料的化学结构的表征，分子量的分布，立体化学等。
(三)高分子材料的制备科学基础
包括聚合物的聚合方法与聚合机理：逐步聚合反应与链式聚合反应的特点与机理、均聚与共聚、活性聚合、开环聚合、高分子的各种化学反应、聚合过程中的组成与分子量控制、聚合实施方法等。
(四)主要功能高分子材料
高分子试剂、高分子催化剂、高分子分离膜、离子交换树脂、导电高分子、生物高分子等。
1、基本概念
1.1高分子链的构成。包括高分子的定义，即高分子的重复单元的概念
1.2高分子的命名。包括习惯命名，商品命名，系统命名
1.3高分子的分类。
2、高分子化学
2.1自由基聚合反应。包括自由基的产生，反应机理，特征
2.2离子型聚合及开环聚合
2.3缩聚反应。包括线性聚合，体型聚合
2.4聚合方法。包括本体聚合，溶液聚合等
(三)、高分子结构
1、高分子的结构特点
2、高分子链的近程结构。包括高分子链结构单元的链接顺序，支链，交联和端基及高分子链的构型
3、高分子链的远程结构。包括高分子链的内旋转与构象，高分子链的柔性
4、分子间作用力
5、聚合物的结晶态。包括结晶聚合物的主要特征，结晶过程，影响因素，高分子聚集态结构模型
6、聚合物的取向态。包括聚合物的取向模型，取向后的性能
7、高分子的组织形态
8、塑料材料的通性，高分子材料助剂。助剂的作用机理，配方设计原理
9、各种塑料材料的结构、性能、改性及应用。掌握各种塑料材料性能、应用上的区别
(四)、聚合物的性质
1、温度与力学状态
2、聚合物加工中高分子材料的主要性质
3、高分子材料的主要力学性质
(五)、高分子材料一般加工方法
1、挤出成型
2、单螺杆挤出机基本结构及作用
3、挤出成型原理
4、挤出成型工艺
5、注射成型
6、注射机的结构与作用
7、注射过程原理
8、注射成型工艺及工艺条件
复合材料部分
(一)复合材料界面
1.聚合物基复合材料界面
2.金属基复合材料界面
3.陶瓷基复合材料界面
(二)增强材料表面处理
1.玻璃纤维增强
2.碳纤维增强
3.聚合物纤维增强
4.金属纤维增强
四、样题
一、选择题
1.面心立方晶体中具有最小面间距的晶面是( )：
(A)(100)
(B)(110)
(C)(111)
(D)(001)
名词解释
1.晶面指数
2.缩聚反应
二.简答与计算
1.在点阵中选取晶胞的原则有哪些?
三.综合分析题
1.试论材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。
