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西南石油大学
2023 年硕士研究生招生专业课考试大纲
考试科目名称： 922 材料科学基础
一、考试性质
《 材料科学基础 》 是硕士研究生入学考试科目之一。本大纲的制定力求反映
招生类型的特点，科学、公平、准确、规范地测评考生的相关基础知识掌握水平，
考生分析问题和解决问题及综合知识运用的能力。应考人员可根据本大纲的内容
和要求，自行学习相关内容和掌握有关知识。 本大纲包括考核主要内容、考试形
式和试卷结构、参考书目等。
《材料科学基础》是材料科学与工程学科的重要基础理论课，是学习和理解
各种材料的组成、结构、制备与性能之间联系的基础。考核内容主要包括原子结
构与结合键、晶体结构、晶体缺陷、相图与相平衡、表面与界面、塑性变形与再
结晶、固态晶体中扩散、固态相变。
二、考试主要内容
1、原子结构与结合键
（ 1） 电离能、电子亲和能、电负性、金属间化合物、电子化合物等概念；
（ 2） 各种结合键的概念、特点、代表材料，通过结合键及原子间作用力和键
能分析材料的物理化学性质。
2、晶体结构
（ 1） 空间点阵、晶胞、空间群等晶体学基本概念，三大晶族与七大晶系分类；
（ 2） 简单立方、体心立方、面心立方、密排六方等典型金属晶体结构和常见
无机化合物晶体结构的堆积方式、配位数、致密度、晶胞原子数或分子数、点阵 常
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数与原子半径之间的关系；各种结构中晶向指数和晶面指数的表征，晶向族、晶
面族的确定，晶面间距的计算；
（ 3） 硅酸盐结构类型及特点；高分子链的组成和结构特点；
（ 4） 固溶体和金属间化合物的晶体结构，固溶体的分类、概念、特点、形成
条件及影响因素。
3、晶体缺陷
（ 1） 晶体缺陷的分类与形成；点缺陷的平衡浓度方程；
（ 2） 各类位错的定义及位错组态、运动的相关基本概念，如滑移、滑移面、
滑移方向、滑移系、全位错和不全位错、扩展位错、位错密度等；
（ 3） 刃位错、螺位错的特点及其柏氏矢量的概念、确定与表征方法；发生位
错反应的条件及其产物；
（ 4） 位错的应力场、弹性应变能与线张力、位错运动特点、位错运动的驱 动
力、阻力及对金属材料组织和性能的影响；位错与其它晶体缺陷交互作用 ,位错的
增殖、塞积与交割；各类面缺陷及体缺陷的定义及其对材料性能的影响。
4、晶态固体中的扩散
（ 1） 扩散宏观规律、扩散的微观机制及相关问题分析与计算；
（ 2） 扩散热力学分析、扩散系数及 影响因素；
（ 3） 反应扩散过程与离子晶体中的扩散。
5、相图与相平衡
（ 1） 组元、组织、相、相平衡等重要概念的区别，相平衡时系统的特点， 相
律的计算；
（ 2） 各类二元基本相图的分析；匀晶转变、共晶转变和共析转变的概念、表
达式、平衡结晶过程及组织特点，利用杠杆定律计算不同合金在不同状态下的相
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组成物和组织组成物；
（ 3） 铁碳相图的分析，包括各特性点和特性线的温度与碳浓度、相区名称、
不同转变过程的组织特点等；碳对铁碳合金的组织与性能的影响，利用杠杆定律
计算不同铁碳合金在不同状态下的相组成物和组织组成物；
（ 4） 三元系相图的表示方法；三元相图中的直线法则、重心法则。
6、表面与界面
（ 1） 表面的定义和结构特点；表面与晶界结构（小角度晶界）；
（ 2） 表面的吸附；
（ 3） 晶界的平衡偏析产生原因及影响因素；
（ 4） 晶界的迁移速度、迁移驱动力、迁移机制、影响因素及对于材料性能影
响。
7、固态相变
（ 1） 固态相变一般特征；
（ 2） 成分不变的相变；
（ 3） 钢在加热时转变及共析转变、马氏体转变产物的组织特点及力学性能。
8、塑性变形与再结晶
（ 1） 单晶体的塑性变形滑移系及临界分切应力、滑移的位错机制；
（ 2） 金属多晶体塑性变形特点、多晶体变形时晶界的作用及细晶强化机制
（晶界对变形的影响）；
（ 3） 高分子材料的塑性变形特点；
（ 4） 塑性变形对金属材料组织结构及性能的影响；
（ 5） 冷变形金属的回复与再结晶及晶粒长大过程的定义、机制以及对材料的
组织和性能影响。
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三、考试形式和试卷结构
1、考试时间和分值
考试时间为 180 分钟，试卷满分为 150 分。
2、考试题型结构
（ 1） 名词解释
（ 2） 填空题
（ 3） 计算题
（ 4） 论述题
四、参考书目
1、《材料科学基础》，徐恒钧主编，刘国勋主审，北京工业大学出版社，
2013 年出版
2、《材料科学与工程基础》，赵长生，顾宜主编，化学工业出版社， 2019
年出版
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