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D:\ \《材料科學基礎》研究生入學考試大綱.doc 材料科學與工程學院
武漢工程大學
《材料科學基礎》考研考試大綱
課程編號：
英文譯名：Foundations of Materials Science
教材： 《材料科學基礎》.張聯盟主編.武漢理工大學出版社
參考書： 《材料物理導論》.楊尚林編.哈工大出版社
《材料化學導論》.席慧智編.哈工大出版社
《現代材料化學》.劉光華編.上?？茖W技術出版社
《無機材料物理化學》.葉瑞倫主編. 科學技術出版社
《無機材料物理化學》.周亞棟主編.武漢理工大學出版社
一 內 容
(1)概述 （ 定義、分類、發展方向、基本要求）
? 掌握材料科學的定義與分類；
? 掌握無機材料物理化學課程的研究領域；
? 了解課程的發展方向；
(2)熱力學在無機材料科學與工程中應用（化學平衡、 熱力學勢函數法、 相平衡
與相圖）
? 了解化學平衡的條件、多相反應的平衡常數計算；掌握化學反應等溫方程式與
△G°的計算；理解溫度對平衡常數的影響；
? 掌握熱力學勢函數法在無機材料工程中的應用；
? 了解 Sao、C2S、ZrO2 系統相圖（重點）；
? 了解二元系統相圖組成表示方法、杠桿規則和相律；
? 掌握二元相圖的基本類型及實用實例（重點）；
? 了解三元系統相圖的應用（重點）；
? 了解四元交互系統相圖及其應用；
(3)無機材料的聚集狀態 （結晶狀態、晶體缺陷、膠體、表面、相界和晶界）
? 了解單質晶體、離子晶體的晶體化學特征；
? 掌握二元化合物、三元化合物單質晶體、離子晶體結構與性能（重點）；
? 掌握硅酸鹽結構和分類；
? 掌握點缺陷、位錯及面缺陷等特征（重點）；
? 掌握熔體和玻璃體等特征、結構及其相關計算（重點）；
? 掌握粘土質點的帶電理論及§—電位、離子交換和膠團中的結合水特性、泥漿
流動性和穩定性及泥料的可塑性（重點）；
? 了解表面現象、固體表面特征、晶界和相界特征界面行為（重點）；
? 相變、有序—無序轉變、相分解與原子排列、非平衡過程、非晶態轉變；
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(4)過程動力學（擴散過程、多相反應過程 、燒結過程 ）
? 了解擴散的宏觀規律、掌握擴散方程的建立、了解擴散系數的測定方法（重點）；
? 掌握擴散的微觀規律（重點）；
? 了解多元系統中擴散的熱力學描述；
? 掌握擴散的影響因素；
? 掌握多相反應機理；
? 掌握多相 反應動力學方程（重點）；
? 了解影響多相反應的因素；
? 掌握燒結機理（重點）；
? 了解燒結過程的動力學（重點）；
? 了解并掌握燒結與陶瓷顯微結構的形成特點（重點）；
(5)現代材料制備化學
? 溶液法；
? Sol-gel 法；
? 水熱合成法；
? 固相反應法；
? 等離子法；
二、 有關實驗內容
實驗題目 基本技術訓練
一：普通實驗室高溫爐的設計與安裝 掌握設計與安裝普通的實驗室用高溫爐.
二：最緊密堆積原理及典型化合物晶體的結構分析
1,建立晶體結構的立體概念
2,掌握晶體內部質點排列的基本方式 3，深化對配位數
和配位多面體概念的理解.
三：固相反應動力學實驗
1，通過實驗進一步掌握固相反應機理，以 Na2CO3-SiO2
系統的固相反應，對楊德方程進行驗證。2，熟悉采用
失重法固相反應的研究方法。3，通過作圖計算求出反
應速度常數 Kj 和反應活化能 q.
四：粘土—水系統電位測定
1，了解粘土粒子的荷電性，觀察并熟悉粘土膠粒的電
泳現象。2，掌握通過測定電泳速度，求出粘土—水系
統的電位的方法。3，進一步了解電位與粘土—水系統
各種性質的關系.
五：粘土的離子交換的測定 掌握粘土的離子交換量的測定方法
六：潤 濕 角 實 驗 1，掌握實驗原理及潤濕角的測定方法。2，測定 Fe--BN
的潤濕角.
七：SOL—GEL 法制備納米 TiO2 及其表征 1，掌握 SOL—GEL 法的原理。2，掌握前驅體的制備方
法。3，學會納米材料的形貌（TEM、SEM）、物相（XRD、
FTIR）、相變（DTA、TG）的表征。
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三、 《材料科學基礎》考試大綱說明
1．基本的要求
1. 掌握多相反應平衡常數、等溫方程式及吉布斯自由能的計算及其在無機材料
工程中的應用計算。
2. 掌握化學勢函數法在無機材料工程中的應用計算。
3. 了解單質晶體、離子晶體、二元化合物、三元化合物的晶體化學、結構與性
能的關系。
4. 掌握各種硅酸鹽結構及其性質。
5. 掌握點、線、面缺陷等特征，并能解決生產實際問題。
6. 掌握應用膠體理論研究粘土的ξ —電位及離子交換性能，研究泥漿的流動
性、穩定性及可塑性，以達到解決實際生產問題的能力。
7. 掌握多相反映動力學以及在無機材料工程中的應用
8. 掌握燒結機理，解決燒結過程中的動力學實際問題。
2．相關知識的要求
1、 物理化學
2、 晶體化學
3、 結構化學
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