2024年湖南工業(yè)大學(xué)專升本考試大綱《材料學(xué)專業(yè)綜合》發(fā)布，2024年湖南工業(yè)大學(xué)專升本辦學(xué)地點(diǎn)：湖南省株洲市天元區(qū)泰山西路88號(hào)(其中無機(jī)非金屬材料工程、陶瓷藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)辦學(xué)地點(diǎn)為醴陵校區(qū)，地址：湖南省醴陵市長慶示范區(qū)淥江新城核心區(qū))

　　說明：除“湖湘工匠燎原計(jì)劃”專項(xiàng)以外，其他各專業(yè)招生計(jì)劃(包含退役大學(xué)生士兵和競賽獲獎(jiǎng)學(xué)生免試計(jì)劃)為預(yù)計(jì)招生數(shù)，最終招生計(jì)劃數(shù)以省教育廳下達(dá)為準(zhǔn)，學(xué)校將在官方網(wǎng)站另行通知。

　　一、考試對象

　　報(bào)考無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的學(xué)生。

　　二、考試目的

　　《材料學(xué)專業(yè)綜合》課程考試旨在考察學(xué)生對材料學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本操作技能和一般規(guī)律的掌握情況，以及學(xué)會(huì)從宏觀和微觀的角度分析材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化的能力，同時(shí)考察學(xué)生對學(xué)科前沿知識(shí)了解的情況。

　　三、考試的內(nèi)容要求

　　1、固體結(jié)構(gòu)

　　(1)原子結(jié)構(gòu)和鍵合：金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、電子的狀態(tài)、能量最低原理、Pauli不相容原理、Hund規(guī)則等;

　　(2)基本概念：晶體與非晶體、點(diǎn)陣、晶胞、晶格常數(shù)、晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、晶帶、晶面間距、同素異構(gòu)(轉(zhuǎn)變)、相、組織、固溶體(間隙或置換)、中間相(金屬間化合物)、固溶強(qiáng)化等;

　　(3)三種典型晶體結(jié)構(gòu)的特征：體心立方、面心立方和密排六方三種晶體結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)、晶胞原子數(shù)、原子半徑、配位數(shù)、致密度、各類間隙尺寸與個(gè)數(shù)，最密排面(滑移面)和最密排方向的指數(shù)與個(gè)數(shù)等，晶向指數(shù)與晶面指數(shù)、晶系和空間點(diǎn)陣;

　　(4)固溶體、中間相的分類、特點(diǎn)和用途，固溶體的分類和固溶度。

　　2、晶體缺陷

　　(1)點(diǎn)缺陷及其作用：Schottky空位、Frankel空位、間隙原子、置換原子;

　　(2)線缺陷(刃型位錯(cuò)、螺型位錯(cuò)、混合型位錯(cuò))及其作用：柏氏矢量、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、滑移、(雙)交滑移、多滑移、攀移、交割、割價(jià)、扭折、塞積;

　　(3)面缺陷及其作用：表面、界面、界面能、晶界(大、小角度晶界)、相界(共格、共格、非共格)、孿晶界。

　　3、固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)

　　(1)基本概念：擴(kuò)散、柯肯達(dá)爾效應(yīng)、Fick第一定律、Fick第二定律、擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力、上坡擴(kuò)散、下坡擴(kuò)散、自擴(kuò)散和互擴(kuò)散、原子擴(kuò)散與反應(yīng)擴(kuò)散(相變擴(kuò)散)、擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散激活能等;

　　(2)固態(tài)擴(kuò)散的條件：溫度(T)、時(shí)間(t)、擴(kuò)散原子要能固溶、擴(kuò)散要有驅(qū)動(dòng)力;

　　(3)擴(kuò)散應(yīng)用：如滲碳、表面沉積、成分偏析均勻化、焊縫偏移等;

　　(4)擴(kuò)散機(jī)制(機(jī)理)：交換(換位)機(jī)制、間隙機(jī)制或推填或擠列或躍遷機(jī)制、空位機(jī)制、晶界擴(kuò)散和表面擴(kuò)散、位錯(cuò)擴(kuò)散;

　　(5)影響擴(kuò)散的因素：溫度、固溶體類型、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、化學(xué)成分、應(yīng)力和磁性等。

　　4、材料的形變和再結(jié)晶

　　(1)基本概念：滑移、孿生、滑移帶、滑移線、滑移系、多滑移、交滑移、臨界分切應(yīng)力、固溶強(qiáng)化、細(xì)晶(晶界)強(qiáng)化、彌散(沉淀)強(qiáng)化、形變強(qiáng)化(加工硬化)、纖維組織、形變織構(gòu)、帶狀組織、殘余應(yīng)力、回復(fù)(低、中、高溫)、再結(jié)晶，晶粒長大等;

　　(2)在加熱時(shí)的組織和性能變化：回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大，影響再結(jié)晶的因素。

　　5、相圖

　　(1)基本概念：組元、相、相圖、相變、相律、結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏、過冷度，臨界晶核半徑，臨界形核功，形核率，均勻形核，非均勻形核、光滑界面、粗糙界面、溫度梯度、飽和蒸氣壓、Hall-Petch公式等;

　　(2)單組元相圖：純金屬凝固的過程和現(xiàn)象、金屬凝固的熱力學(xué)條件、控制晶粒大小;

　　(3)二元系相圖：

　　勻晶相圖及勻晶轉(zhuǎn)變、相律與杠桿定律及其應(yīng)用;固溶體的凝固與純金屬的凝固特點(diǎn)、非平衡凝固(結(jié)晶);枝晶偏析(晶內(nèi)偏析)、成分過冷;

　　共晶相圖及合金凝固：共晶轉(zhuǎn)變、端部固溶體合金與亞共晶合金和過共晶合金的凝固過程及其組織特點(diǎn)：偽共晶、離異共晶;

　　包晶轉(zhuǎn)變相圖及其合金凝固、共析轉(zhuǎn)變等;

　　Fe-Fe3C相圖：Fe-C合金中各相與組織的結(jié)構(gòu)、幾種典型Fe-C合金的冷卻過程分析、杠桿定律在Fe-C合金的應(yīng)用;

　　具有一個(gè)低共熔點(diǎn)的簡單二元相圖、生成一種一致熔融化合物的二元相圖、生成一種不一致熔融化合物的二元相圖、生成一種固相分解的化合物的二元相圖、具有多晶轉(zhuǎn)變的二元相圖、形成連續(xù)固溶體的二元相圖、形成有限固溶體的二元相圖等二元系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)、冷卻過程分析、杠桿定律的應(yīng)用等。

　　6、化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系和能量關(guān)系

　　(1)掌握理想氣體狀態(tài)方程相關(guān)計(jì)算;

　　(2)掌握物質(zhì)的量、溶液的濃度、溶液的物質(zhì)的量濃度、化學(xué)方程式及根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算、原料利用率和產(chǎn)品產(chǎn)率的計(jì)算及溶液的配制;

　　(3)掌握狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)，焓與焓變及幾種重要熱效應(yīng)的概念;

　　(4)了解熱力學(xué)中的常用術(shù)語：體系與環(huán)境，狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)等。

　　7、化學(xué)反應(yīng)的方向、速率

　　(1)掌握濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響，并能用反應(yīng)速率理論解釋各種因素對反應(yīng)速率的影響;平衡常數(shù)的意義;化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，并會(huì)應(yīng)用吉布斯自由能變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向;化學(xué)平衡移動(dòng)的原理;化學(xué)平衡的移動(dòng);

　　(2)了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示法，反應(yīng)速率理論和活化能的概念。

　　8、溶液中的離子平衡

　　(1)掌握弱電解質(zhì)的解離平衡，解離常數(shù)，解離度及一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算，多元弱酸的解離平衡;

　　(2)掌握同離子效應(yīng)，緩沖溶液的組成及緩沖原理;

　　(3)掌握鹽類水解反應(yīng)的本質(zhì)，各類鹽的水解平衡及有關(guān)計(jì)算，影響鹽類水解的因素;理解溶度積常數(shù)的意義及相關(guān)計(jì)算，溶度積規(guī)則及其應(yīng)用。

　　9、氧化還原反應(yīng)

　　(1)掌握氧化還原基本概念，氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法;

　　(2)掌握原電池的組成、符號(hào)、正負(fù)極、電極反應(yīng)和電池反應(yīng);

　　(3)能運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢判斷氧化劑還原劑的相對強(qiáng)弱以及氧化還原反應(yīng)的方向和程度;

　　(4)掌握影響電極電勢的因素，能熟練用能斯特方程計(jì)算和討論離子濃度、溶液酸度對電極電勢和氧化還原反應(yīng)方向的影響;

　　(5)掌握元素標(biāo)準(zhǔn)電勢圖及其應(yīng)用。

　　10、原子結(jié)構(gòu)與元素周期性

　　(1)掌握核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，四個(gè)量子數(shù)的物理意義及表述方法;

　　(2)掌握原子核外電子排布的一般規(guī)律、泡利原理、能量最低原理、洪德規(guī)則、近似能級(jí)圖。深刻理解原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系;

　　(3)掌握電離能、電負(fù)性、原子半徑等概念及其與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

　　11、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

　　(1)掌握離子鍵和共價(jià)鍵的形成、特點(diǎn)及相互區(qū)別;

　　(2)掌握sp、sp2和sp3雜化軌道類型與分子空間幾何構(gòu)型的關(guān)系;

　　(3)掌握分子間力和氫鍵，分子的偶極矩，極性分子和非極性分子，分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

　　12、固體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

　　(1)掌握分子晶體、離子晶體和原子晶體的物理性質(zhì)的比較以及離子晶體晶格能的概念;

　　(2)掌握離子極化的概念及其對化合物性質(zhì)的影響。

　　四、考試方法與考試時(shí)長

　　1、考試方法：筆試，閉卷;可以使用計(jì)算器

　　2、總分：200分

　　3、考試時(shí)長：150分鐘

　　4、題目類型：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、畫圖題、計(jì)算題等。

　　五、推薦復(fù)習(xí)資料

　　1、《無機(jī)化學(xué)》(第五版)，高職高專化學(xué)教材編寫組編，高等教育出版社，2021年。

　　2、《無機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析》，天津大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室編，高等教育出版社，2016年。

　　3、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，張聯(lián)盟,黃學(xué)輝,宋曉嵐編，武漢理工大學(xué)出版社，2008年。

　　4、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，胡庚祥,蔡珣編，上海交通大學(xué)出版社，2022年。