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黑龍江大學碩士研究生入學考試大綱
考試科目名稱：材料化學 考試科目代碼：[077]
一、考試要求
能深化基礎知識的學習，并將所學的基礎知識與實際材料的合成與性質研究結合起來，
融會貫通。本課程要求學生掌握現代材料的合成，材料結構及分析的基本方法，以及材料
科學研究的前沿和發展趨勢。
二、考試內容
材料化學的理論基礎如晶體材料的微觀結構、能帶理論、缺陷，非晶態結構的幾何特
征，相圖，相變；材料結構的表征如熱分析技術，顯微技術，X 射線，各種波譜；材料制
備化學如溶膠－凝膠、陶瓷、水熱以及電化學合成法，納米材料的合成方法，水熱合成納
米氧化物 ；材料的結構與物理性能如晶體及非晶體材料的結構與性質之間的關系，納米晶
材料的量子尺寸效應及表面效應對材料性質的影響；新型結構材料、新型功能材料、功能
轉換材料的一般合成方法、分類、作用機理，解釋一些物理現象。
第一章 材料化學的理論基礎
第一節 晶體和非晶體
晶體及非晶體定義，形成途徑，宏觀物化性質差別。
第二節 晶體的宏觀特征
晶體的四個宏觀特性，非晶體－晶體之間相互轉化條件。
第三節 晶體材料的微觀結構
空間點陣、晶向、晶面概念，密勒指數計算方法，點群、空間群及相關對稱操作的概
念。
第四節 晶體的能帶理論
共有化電子論，近自由電子論，禁束縛電子論，能帶理論，能帶理論的應用。
第五節 缺陷化學基礎
晶體點陣缺陷分類，點缺陷的熱力學統計理論，基本點缺陷方程及應用，位錯及晶界
第六節 非晶態材料
非晶態的結構表征，徑向分布函數，無規密堆積模型，非晶態材料的穩定性。
知識點：
1．了解晶體與非晶體在微觀結構描述上的差別 ；
2．掌握晶體微觀結構描述的基本知識 ；
3．熟練掌握能帶理論的基本知識，并能夠解釋一些基本物理化學現象 ；
4．熟練掌握點缺陷的定義，分類，缺陷方程及基本應用 ；
5．掌握相圖的基本知識，能夠看懂一元和簡單的二元相圖，并能解釋。
第二章 材料結構的表征
第一節 X 射線衍射技術
X 射線的產生，X 射線的衍射和散射，粉末法 X 射線衍射原理，單晶法 X 射線衍射原
理，粉末 X 射線應用實例。
知識點：
1．掌握 X 射線分析的一般原理
2．了解波譜分析技術
第三章 材料制備化學
第一節 陶瓷法
陶瓷法合成原理，陶瓷法合成材料實例。
第二節 溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠反應原理，溶膠-凝膠法制備陶瓷材料及薄膜，溶膠-凝膠法的拓展。
第三節 水熱合成技術
水熱反應原理，水熱合成微孔有序結構，水熱合成功能材料，水熱合成中的有機化學。
第四節 晶體生長
水熱法，坩鍋提拉法，區域熔融法，模板法。
知識點：
掌握溶膠－凝膠、陶瓷、水熱法的基本原理。
第四章 材料的結構與物理性能
第一節 晶體材料的結構與物理性能
晶體材料的物理性質，晶體材料的結構對性質的影響。
第二節 非晶體及液晶材料的結構與物理性能
非晶體與液晶的結構特點，非晶體與液晶的物理性質，液晶結構對物理性質的影響。
知識點：
掌握晶體及非晶體材料的結構與性質之間的關系 ；
第五章 新型結構材料
第一節 極端使用條件下的結構材料
超耐熱合金，高溫結構陶瓷，鋁鋰合金，超硬合金，超硬陶瓷，超低溫材料。
第二節 快速發展的新型結構材料
纖維材料，超塑性材料，非晶態金屬材料，復合材料。
知識點：
1．掌握結構材料的一般合成方法及分類 ；
2．熟練掌握結構材料的增韌機理，并能解釋一些基本物理現象
第六章 新型功能材料
第一節 功能化合金材料
形狀記憶合金，熱彈性馬氏體相變機理，應力誘導馬氏體相變機理，形狀記憶合金的
應用，形狀記憶樹脂，減振材料，貯氫材料，熱泵，貯氫合金的其它應用。
第二節 膜，生物、醫學材料
分離膜，致密膜，多孔膜，聚合物膜的傳質機理及應用，醫用聚合物材料。
知識點：
熟練掌握形狀記憶功能材料的工作機理，并能解釋一些基本物理現象
三、試卷結構
1．考試時間：180 分鐘
2．試卷分值：150 分
3．題型結構：（1）填空題 （約 50）
（2）問答題 （約 50）
（3）計算與證明題 （約 50）
四、參考書目
《材料化學導論》，唐小真主編，楊宏秀，丁馬太編。高等學校教材，高等教育出版社，
1997.7
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