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《材料化學與物理》考試大綱
一、內容和基本要求
(1)材料引言 （ 定義、材料類型、發展方向、基本要求）
? 理解材料科學的定義與分類；
? 了解材料科學基礎課程的研究領域；
? 了解本課程的發展方向；
(2)晶體結構（晶體的對稱、單形和聚形、晶體定向及結晶符號）
? 掌握對稱操作和理解對稱要素概念（對稱面、對稱軸、對稱中心和旋轉反伸軸），掌握
操作方法，理解晶體的對稱定律。
? 理解單形的概念，了解 47 種幾何單形和 146 種結晶單形、47 種幾何單形的命名及特征。
了解聚形的概念、聚形分析的方法和步驟。
? 理解晶體定向的概念、晶體常數及晶體定向原則，了解各晶系晶體的定向方法和晶體常
數特點、整數定律及意義，了解晶面符號（米氏符號）的概念及構成。
? 理解單質晶體、離子晶體的晶體化學特征。
? 了解二元化合物、三元化合物單質晶體、離子晶體結構與性能。
? 掌握硅酸鹽晶體結構及其分類。
(6)相平衡和相圖（化學平衡、 熱力學勢函數法、 相平衡與相圖）
? 掌握化學平衡的條件、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。
? 掌握 SiO2、C2S、ZrO2 系統相圖。
? 掌握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。
? 了解三元系統相圖的應用。
(4)非晶態結構與性質 （熔體的結構、熔體的性質、玻璃的形成、玻璃的結構和種類）
? 了解熔體結構，熔體粘度與表面張力。
? 理解玻璃的概念，玻璃的宏觀性質和通性。
? 了解玻璃態物質形成方法；理解玻璃形成的熱力學觀點，玻璃形成的動力學手段；了解
3T 圖（時間－溫度－轉變）的繪制，臨界冷卻速率，形成玻璃的結晶化學條件，單鍵
強度、鍵型。
? 了解晶子假說和無規則網絡說的主要實驗依據和論點。
(3)晶體結構缺陷 （缺陷的類型，固溶體）
? 了解點缺陷產生的原因和類型；理解兩種基本類型的熱缺陷；掌握熱缺陷的平衡濃度，
缺陷化學表示方法，缺陷反應式表達的基本規則。
? 了解晶體的范性變形與位錯模型，帕格斯矢量，位錯線的能量，位錯運動，位錯與晶體
缺陷的交互作用。
? 了解平移晶界，孿晶晶界，位錯晶界的定義。
? 理解固溶體的概念、類型和形成條件；了解非化學計量化合物、固溶體研究方法及固溶
體的應用。
(5)表面結構與性質 （固體的表面，多相體系界面化學，晶界和相界，粘土水系統膠體化學）
? 理解固體表面的特征，晶體表面結構，表面力場與表面能；了解離子晶體在表面力場作
用下離子的極化與重排過程。
? 了解彎曲表面效應，吸附與表面改性。
? 了解晶界結構與分類，多晶體的組織；理解晶界應力，相界定義。
? 理解粘土粒子體的荷電性，粘土的離子吸附與交換，粘土膠體的動電性質；了解泥漿流
動性與觸變性，泥料可塑性理論。
(7) 固體中的擴散 （擴散的基本特點與宏觀動力學方程，擴散過程的推動力和擴散微觀機
制，影響擴散的因素）
? 掌握擴散動力學方程，了解擴散動力學方程的應用。
? 了解擴散的一般推動力，質點遷移的微觀機構，非化學計量氧化物中的擴散。
? 了解晶體組成、化學鍵和結構缺陷對擴散的影響。
(8)材料中的相變 （相變的分類，液－固相變過程熱力學，液—固相變過程動力學，液－液
相變過程）
? 了解相變的分類方法和特點、相變過程的推動力、液相的不混溶現象。
? 掌握相變的熱力學分類方法、馬氏體相變的主要特征、晶核的形成條件、均勻成核與非
均勻成核、晶體生長過程動力學、總的結晶速率與析晶過程、分相的結晶化學觀點。
(9)材料制備中的固態反應（固相反應動力學特征，影響固相反應的因素）
? 掌握固相反應的動力學關系、化學反應動力學范圍的動力學方程、影響固相反應的因素。
? 掌握擴散動力學范圍的動力學方程。
(10)燒結（固態燒結，液相參與的燒結，影響燒結的因素）
? 了解燒結的定義、燒結的模型、影響燒結的因素。
? 掌握與燒結相關的一些概念、燒結過程的推動力固相反應法。
? 理解固態燒結中的蒸發-凝聚傳質和擴散傳質、液相燒結中的流動傳質和溶解-沉淀傳
質、液相燒結的特點，各種傳質過程特點與相應的公式，晶粒生長與晶粒長大的定律，二次
再結晶的特征與產生的原因，采用晶界遷移抑制劑時晶粒生長的規律。
(11) 膠體
? 掌握動電位概念及其在材料工程中的應用。
? 掌握膠體的穩定性特征及其在材料工程中的應用。
(12) 其他
? 晶體場理論作為選考部分。
? 四元交互相圖及其應用部分可作為專題部分。
二、建議教材及主要教學參考書
教材：張聯盟編著. 《材料科學基礎》.武漢：武漢理工大學出版社,2004
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》.周亞棟主編.武漢工業大學出版社
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