武漢理工大學材料科學基礎考研真題大綱

1、武漢理工大學材料科學基礎真題資料大綱QQ: 392954246材料科學基礎復習大綱第二章晶體結(jié)構(gòu)2.1結(jié)晶學基礎1、概念：晶體 晶胞 晶胞參數(shù) 七大晶系 晶面指數(shù) 晶面族 晶向指數(shù) 晶向族2、晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的計算2.2結(jié)合力與結(jié)合能按照結(jié)合力性質(zhì)不同分為物理鍵和化學鍵化學鍵包括離子鍵共價鍵金屬鍵物理鍵包括范德華鍵氫鍵晶體中離子鍵共價鍵比例估算（公式2.16）離子晶體晶格能2.3堆積（記憶常識）1、最緊密堆積原理及其使用范圍：原理略適用范圍：典型的離子晶體和金屬晶體原因：該原理是建立在質(zhì)點在電子云分布呈球形對稱以及無方向性的基礎上的2、 兩種最緊密堆積方式：面心立方最緊密堆積ABCABC密排

2、六方最緊密堆積 ABABAB系統(tǒng)中：每個球周圍有 6個八面體空隙8個四面體空隙N個等徑球體做最緊密堆積時系統(tǒng)有2N個四面體空隙N個八面體空隙八面體空隙體積大于四面體空隙3、空間利用率：晶胞中原子體積與晶胞體積的比值（要學會計算）兩種最緊密堆積方式的空間利用率為74.05 % （等徑球堆積時）4、影響晶體結(jié)構(gòu)的因素內(nèi)因：質(zhì)點相對大?。Q定性因素）配位數(shù)（概念及計算）極化（概念，極化對晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響）外因（了解）：同質(zhì)多晶類質(zhì)多晶同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變2.4單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)（了解）2.5無機化合物結(jié)構(gòu)（重點每年必考）分析結(jié)構(gòu)從以下幾個方面入手：晶胞分子數(shù)，何種離子做何種堆積，何種離子添隙，添隙百分比，正負離

3、子配位數(shù)，正負離子電價是否飽和，配位多面體，添隙半徑的計算（剛好相切 時）,隙結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。1、 NaCl型：4個NaCI分子Cl離子做面心立方密堆積，Na離子填充八面體空隙，填充率100 %，正負離子配位數(shù)均為6,電價飽和?！綨aCI6】或【CINa6】八面體結(jié)構(gòu)與性能：此結(jié)構(gòu)在三維方向上鍵力均勻，因此無明顯解理，破碎后呈顆粒狀，粒為多面體形狀。離子鍵結(jié)合，因此有較高的熔點和硬度2、立方ZnS結(jié)構(gòu)：4個ZnS分子S離子做面心立方密堆積，第三章晶體結(jié)構(gòu)缺陷3.1結(jié)構(gòu)缺陷類型缺陷（概念）：晶體點陣結(jié)構(gòu)中周期性勢場的畸變按照幾何形態(tài)分類：點，線，面，體點缺陷包括：空位，間隙，雜質(zhì)，色心線缺陷有

4、：位錯面缺陷有：晶界，表面按照缺陷產(chǎn)生原因分類：熱缺陷（本征缺陷），雜質(zhì)缺陷和非化學計量缺陷（非本征缺陷）熱缺陷分為弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷（理解圖3.2）（弗倫克爾缺陷的特征是空位和間隙質(zhì)點成對出現(xiàn)，肖特基缺陷特征是正負離子空位成對出現(xiàn)。）3.2點缺陷（本節(jié)略，重點為缺陷反應方程式的書寫以及缺陷濃度的計算）符號，書寫原則，98頁下面的兩個基本規(guī)律熱缺陷濃度的計算：熱力學方法，化學平衡方法3.5固溶體固溶體（概念）分類：根據(jù)位置分為置置換型固溶體，間隙型固溶體根據(jù)固溶度分為有限固溶體（不連續(xù)固溶體），無限固溶體（連續(xù)固溶體）形成置換固溶體的條件（4條）形成間隙型固溶體的條件為什么間隙固溶體不能

5、是連續(xù)固溶體（149頁最下面）會寫方程式理論密度計算，化學式的確定3.6非化學計量化學物（要仔細看課本，理解）四種類型不再贅述，關(guān)鍵是要導出方程式，得出空位濃度，電子濃度與氧壓力和溫度的關(guān)系，并說明其與密度，導電性的關(guān)系。另外注意N型半導體與P型半導體第五章表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)5.1固體表面及其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生表面現(xiàn)象的根本原因：材料表面質(zhì)點排列不同于材料內(nèi)部，材料表面處于高能量狀態(tài)。弛豫：概念，畫圖說明，舉例（ NaCI單晶）重構(gòu)：概念，畫圖說明，舉例（硅 111面劈裂后的表面）固體的表面張力與表面自由能：概念，與液體表面張力和表面自由能的區(qū)別（5.1.1.4 ）表面力場固體表面結(jié)構(gòu)：晶體表面結(jié)構(gòu)（雙電層

6、得形成過程212頁第三段及圖5.6）5.3潤濕與黏附1、潤濕：是一種流體從固體表面置換另一種流體的過程分類：沾濕，浸濕，鋪展三種行為自發(fā)進行的熱力學條件：公式5.36 5.37 5.38 5.39 5.402、接觸角與YOUN方程YOUN方程的推導，公式 5.43三種行為的接觸角判據(jù)： 將方程帶入公式 5.36 5.37 5.38 5.39 5.40得出公式5.45 5.46 5.473、 表面粗糙度的影響：226頁最下面一段的結(jié)論4、黏附及其化學條件黏附的概念良好的黏附的表面化學條件：230頁四條，另外231頁三條第八章相變8.1相變概述1、相變分類按照熱力學分類：按照化學位偏導數(shù)的連續(xù)性分

7、為一級相變，二級相變一級：兩相化學位相等，但化學位一階偏導數(shù)不相等，反應在宏觀性質(zhì)上，熱焓突變，熱效應較大，體積膨脹或收縮二級：兩相化學位相等，化學位一階偏導數(shù)相等，但化學位二階偏導數(shù)不相等。表現(xiàn)在宏觀性質(zhì)上，熱容，壓縮系數(shù)和體膨脹系數(shù)發(fā)生變化，而體積及熱效應沒有實變。按照相變機理=分為成核生長相變，連續(xù)性相變，有序無序相變和馬氏體相變2、相變的條件（重點）溫度條件：推導，結(jié)論（418頁倒數(shù)第二段）壓力濃度條件綜上所述：相變要自發(fā)進行，系統(tǒng)必須過冷（過熱）或者過飽和8.2成核生長相變包括成核和生長兩個過程1、核化速率821.1 均態(tài)核化速率：均態(tài)核化速率勢壘的推導（420和421頁），核化速率

8、的最終表達式（公式8.19和8.20 ）并由此分析均態(tài)核化速率與溫度的關(guān)系（先升后降）非均態(tài)核化速率（了解）、8.2.2生長速率（通常用線生長速率表示）：分析溫度不同時速率隨溫度的變化（424及425頁仔細閱讀）圖8.98.2.4影響結(jié)晶速率的因素第九章固態(tài)反應9.1概論1、固態(tài)反應概念：固體直接參與反應并起化學變化，同時至少在固體內(nèi)部或外部的一個過 程中起控制作用的反應2、固態(tài)反應的特征：一般包括相界面上的化學反應和固相內(nèi)的物質(zhì)遷移兩個過程，通常需 要在高溫下進行9.3反應動力學9.3.1 一般動力學關(guān)系：固態(tài)反應通常由若干簡單的物理化學過程構(gòu)成，整個過程速度由其中最慢的一環(huán)控制化學動力學、

9、擴散動力學、過渡范圍的概念，意義公式9.219.3.3擴散動力學范圍（重點）拋物線方程：推導，表達式，圖 9.9模型楊德方程：假設，推導，表達式，圖9.11，計算金氏方程：假設，與楊德方程的假設不同之處，表達式，計算9.5影響因素（理解）反應物化學組成反應物顆粒及均勻性溫度壓力與氣氛反應物活性第十一章腐蝕腐蝕定義：材料腐蝕是指材料由于環(huán)境作用而引起的破壞和變質(zhì)過程分類：金屬/高分子/無機非金屬腐蝕*金屬腐蝕：金屬在環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生化學、電化學或物理作用導致的金屬的變質(zhì)和破壞，分 為全面腐蝕和局部腐蝕。腐蝕特點：大多數(shù)情況下可以用電化學過程描述，大多發(fā)生在表面，并逐步向深處發(fā)展。*高分子腐蝕：高分子材料在加工、儲存和使用工程中，由于內(nèi)外因素的綜合作用，其物理 化學性能和機械性能逐漸變壞，以至于最后喪失使用價值，稱為高分子材料腐蝕或老化，分為物理老化和化學老化腐蝕特點：難于用電化學規(guī)律描述，腐蝕過程與