2022珠海科技学院专升本《材料科学与工程》专业考试大纲

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珠海科技学院2022年普通专升本招生入学考试

　　《材料科学与工程》专业考试大纲

　　考试科目名称：材料科学与工程基础

　　一、考试的内容、要求和目的

　　1、考试内容：

　　第1章 绪论(考核比重：10%)

　　材料的定义、分类;

　　四大材料的主要性质和应用特点;

　　材料科学与工程的定义、性质、重要性;

　　材料科学与工程的“四面体”关系。

　　第2章 材料结构基础(考核比重：40%)

　　2.1 物质的组成、状态及材料结构

　　物质的组成和状态;

　　材料结构的含义。

　　2.2 材料的原子结构

　　原子中的电子结构;

　　四个量子数的物理意义;

　　原子中电子壳层数目、电子填充方式和原则、表达方式;

　　电子能级及电子的稳定性。

　　2.3 原子之间相互作用和结合

　　原子间相互作用的内在因素和结合类型与性质;

　　原子的间距和半径;

　　空间排列状态及配位数，键性与键能之间的关系。

　　2.4 多原子体系中电子的相互作用与稳定性

　　原子杂化轨道的类型及空间图形;

　　分子轨道的意义、类型及空间图形。

　　第3章 材料组成与结构(考核比重：35%)

　　3.1 材料组成与结构的基本内容

　　3.3 无机非金属材料的组成与结构

　　组成和结合键性质;

　　简单晶体的结构类型;

　　体心立方和面心立方中的八面体间隙、四面体间隙;

　　几种典型晶体的结构：单晶硅、NaCl、CsCl、ZnS，钙钛矿、尖晶石;

　　碳黑、石墨、金刚石、C60、碳纳米管、石墨烯的结构与性能特点及应用。

　　3.4 高分子材料的组成与结构

　　高分子材料结构的多层次性;

　　大分子链的组成和结构特点;

　　大分子链的内旋转、柔性和构象;

　　大分子链间的相互作用与聚集态结构模型;

　　结晶构象与晶体结构的特点;

　　合成高分子和天然高分子的主要类型;

　　高分子共混材料的微结构特点、界面;

　　常见的几种高分子材料的应用与特性。

　　3.5 复合材料的组成与结构

　　复合材料的定义、分类、组成与结构特点;

　　复合材料的典型结构及“连通性”概念;

　　界面的形成过程、结构与功能特点;

　　界面理论中的浸润和化学键理论。

　　第4章 材料的性能(考核比重：15%)

　　4.1 固体材料的力学性能

　　不同材料力学性能的差异及其与组成和结构的关系，应力和应变的定义;

　　五种基本类型应力-应变曲线的物理意义(参量);

　　弹性形变、应力状态与模量之间的关系，粘弹形变与蠕变、应力松弛(静态)和内耗(动态);

　　永久形变的机制与塑性材料的增强途径;

　　强度的概念及测试方法和计算公式。

　　脆性断裂和韧性断裂的机制及相互转变因素;

　　理论断裂强度和脆性断裂理论，裂纹在脆性断裂中的重要作用;

　　塑性变形及断裂;

　　断裂韧性的类型，硬度的概念，布氏硬度、洛氏和维氏硬度的测试技术及区别;

　　疲劳寿命曲线与疲劳强度，疲劳断裂机制，提高材料耐疲劳性的途径。

　　4.2 材料的热性能

　　不同材料热物理性能的差异及其与组成和结构的关系;

　　材料的导热机制;

　　热导率的定义;

　　热容和比热的定义其在热分析技术中的应用;

　　材料热膨胀的内在因素及影响因素;

　　材料热性能与温度的关系;

　　有机高分子材料的热物理和热化学稳定性、表征方法、耐热性和阻燃性。

　　4.3 材料的电学性能

　　不同材料电学性能的差异及其与组成和结构的关系;

　　电导率和电阻率的定义;

　　电导机制、电导率的基本参数及影响因素;

　　材料的电子能带结构与电导性、光导性和半导电性，超导电性的定义、超导体的2种特性、3个性能指标，介电常数的定义、介质极化的三种机制;

　　交变电场中的介电损耗的成因及影响因素;

　　击穿强度的定义;

　　材料电性能与温度的关系。

　　4.7 复合材料的性能

　　复合效应的主要类型;

　　混合效应;

　　界面效应、界面相的功能，二次复合规律;

　　单向连续纤维增强复合材料的力学性能，模量和强度。

　　2、考试的要求和目的

　　通过本考试，使学生掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料的共性规律及个性特征。掌握材料制备/加工——组成/结构——性能(应用)关系的“大材料”整体概念，为以后材料专业课程的学习、材料设计、以及材料的应用等奠定良好的理论基础。

　　二、考试的形式和结构

　　1、考核形式：闭卷

　　2、考试时间：150分钟

　　3、试卷题型：单项选择题(25%)、判断题(15%)、填空题(10%)、简答题(20%)、作图题(10%)、计算题(20%)(比例可能会有微调)

　　4、对考试辅助工具的要求：携带钢笔、圆珠笔或中性笔，以及铅笔、圆规、三角板等尺规绘图工具，禁止携带计算器。

　　三、教材及教学参考书

　　教材：《材料科学与工程基础(第三版)》，赵长生，顾宜主编，北京：化学工业出版社，2019.10，ISBN：978-7-122-34841-8。

　　参考书：《工程材料科学与设计》(The science and design of engineering materials)，主编：(美) 詹姆斯. 谢弗(James P. Schaffer)等，原书第2版, 1999;余永宁，强文江等译。北京：机械工业出版社，2002

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