1、内蒙古科技大学 2018 年研究生招生专业课考试大纲 学院代码： 001 学院：材料与冶金学院 联系电话： 0472-5951571、 5354343 科目 冶金原理 代码 801 1、 冶金热力学基础：化学反应的吉布斯自由能变化，溶液的活度，标准溶解吉布斯自由能。 2、 冶金动力学基础：化学反应、分子扩散、对流传质与新相形核动力学。 3、 金属熔体 铁液：活度相互作用系数，铁液中元素的存在形式，熔铁及合金的物理性质。 4、 冶金炉渣：熔渣相图，熔渣结构理论与结构模型，熔渣的物理与化学性质。 5、 化合物的形成与分解及碳、氢 的燃烧反应：反应的热力学与动力学原理。 6、 氧化物还原熔炼反应：一
2、般氧化物及铁氧化物还原反应的热力学与动力学。 7、 氧化熔炼反应：钢液中元素氧化的热力学与动力学。 8、 钢液的二次精炼反应：真空、吹氩、喷吹粉料与合成渣处理，夹杂物变形处理。 9、 硫化矿的火法冶金。 10、 氧化物和硫化物的火法氯化。 11、 粗金属的火法精炼 12、 湿法冶金的浸出、净化和沉积。 13、 溶剂萃取和离子交换 14、 湿法冶金电解过程。 科目 冶金传输原理 代码 802 1、动量传输的基本概念。 2、总体质量、动量与能量平衡。 3、理想流体的流动 。 4、实际流体的流动。 5、层流流动。 6、边界层理论。 7、相似原理及量纲分析。 8、热量传输概论。 9、导热。 10、对流
3、换热。 11、辐射换热。 12、质量传输的基本概念。 13、传质的微分方程。 科目 材料科学基础 代码 803 第 1 章 晶体结构 1.1 晶体学基础 1.2 金属的晶体结构 1.3 合金相结构 1.3.1 固溶体 1.3.2 中间相（金属化合物） 第 2 章 晶体缺陷 2.1 点缺陷 2.2 位错 2.2.1 位错的基本类型和特征 2.2.2 柏氏矢量。 2.3.3 位错的运 动 2.3.4 位错的弹性性质 2.3.5 位错的生成和增殖 2.3.6 实际金属晶体中的位错。 2.3 表面与界面 第 3 章 固体中的扩散 3.1 表象理论 3.2 扩散的热力学分析 3.3 扩散的原子理论 3.
4、3.1 扩散机制 3.3.2 原子跳跃和扩散系数 3.4 扩散激活能 3.5 影响扩散的因素 3.6 反应扩散 第 4 章 纯金属的凝固 4.1 液态金属结构 4.2 晶体凝固的热力学条件 4.3 形核 4.4 晶体长大 4.5 凝固后的晶粒大小控制 第 5 章 二元系相图及其合金的凝固 5.1 相图的表示和 测定方法 5.2 二元相图分析 5.2.1 匀晶相图及固溶体合金结晶 5.2.2 共晶相图及共晶合金的结晶 5.2.3 包晶相图及包晶合金的结晶 5.2.4 其它类型的二元合金相图 5.2.5 二元相图实例分析（铁碳合金的组织及其性能） 5.3 二元合金的凝固理论 5.3.1 固溶体的凝
5、固理论 5.3.2 共晶凝固理论 5.3.3 合金铸锭（件）的组织与缺陷 5.4 相图热力学的基本要点 第 6 章 三元相图 6.1 三元相图基础 6.2 三元匀晶相图 6.3 固态互不溶解的三元共晶相图 6.4 固态有限溶解的 三元共晶相图 6.5 三元相图小结 6.6 三元相图实例分析 第 7 章 材料的形变和再结晶 7.1 晶体的塑性变形 7.1.1 单晶体的塑性变形 7.1.2 多晶体的塑性变形 7.1.3 合金的塑性变形 7.1.4 塑性变形对材料组织与性能的影响 7.2 回复与再结晶 7.3 热变形与动态回复、动态再结晶 参考书目 1. 材料科学基础，胡赓祥等编著，上海交通大学出版
6、社。 2. 材料科学基础，余永宁主编，冶金工业出版社。 科目 硅酸盐物理化学 代码 804 第 1 章 晶体结构 1. 掌握空间 点阵、晶胞、晶面指数、晶向指数、配位数、离子极化、同质多晶、类质同晶等基本概念； 2. 理解最紧密堆积原理，掌握晶体结构中的间隙、鲍林规则； 3. 掌握 NaCl 型、闪锌矿型、纤锌矿型、萤石型、金红石型、钙钛矿型、尖晶石型等典型无机化合物的晶体结构； 4. 掌握典型的岛状、链状、层状、架状硅酸盐的结构并能够进行性能分析； 第 2 章 晶体结构缺陷 1. 掌握热缺陷、弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷、固溶体、非化学计量化合物等基本概念； 2. 掌握缺陷方程的书写方法，会计算
7、缺陷浓度； 3. 掌握各种点缺陷的形成条件及对晶体 性质的影响。 第 3 章 非晶态结构及性质 1. 掌握分化与缩聚，网络形成体、中间体和改变体，桥氧和非桥氧，硼反常现象等概念； 2、能够判断影响熔体粘度、表面张力、熔化温度等原因； 3、会计算玻璃的结构参数，并能够利用结构参数对玻璃的性能进行分析。 第 4 章 固体表面与界面 1、掌握润视角、离子交换容量、聚沉值、触变性、滤水性和可塑性等概念 2、理解离子的交换顺序及影响因素； 3、掌握润湿的类型及条件，会利用 Young 方程计算接触角； 第 5 章 相平衡和相图 1、掌握独立组元数、相、自由度、相平衡、无变量点 、连线规则、切线规则等 2
8、、会分析二元、三元系统相图冷却析晶过程或加热分解过程 第 6 章 固体中的扩散 1、掌握稳态扩散和非稳态扩散，本征扩散和非本征扩散等基本概念； 2、掌握扩散热力学的基本知识；掌握影响扩散的因素； 3、会计算扩散系数和扩散活化能 第 7 章 固相反应 1、能够利用抛物线速度方程、杨德方程和金斯特林格方程计算固相反应时间； 2、 掌握影响固相反应的因素 第 8 章 相变过程 1、掌握相变的分类及条件； 2、掌握成核 -长大机理及影响因素 3、掌握条幅分解机理及显微结构特征 第 9 章 烧结过程 1、掌握泰曼温度、初次再结晶、二次再结晶、晶粒长大等概念； 2、了解烧结的推动力； 3、掌握固相烧结初期
9、、中期、末期动力学模型。 4、掌握影响烧结的因素。 参考书目：宋晓岚，黄学辉 . 无机材料科学基础 . 化学工业出版社， 2006 科目 物理化学 代码 826、 431 1、 化学热力学：热力学第一定律，热力学第二定律，多组分系统热力学及其在溶液中的应用，相平衡，化学平衡。 2、 电化学：电解质溶液基本概念及理论，可逆电池的热力学，电动势的计算，极化作用，电解时电极上的竞争反应。 3、 化学动力学：化学反 应速率、反应速率常数及反应级数，温度对反应速率的影响。 4、 界面现象：表面张力和表面 Gibbs 自由能，弯曲界面的附加压力和 Young-Laplace 公式， Kelvin公式，溶液
10、的表面吸附 -Gibbs 吸附公式，固体表面的吸附。 5、 胶体化学：溶胶的若干重要性质，胶团的结构和双电层理论，电解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用， Donnan 平衡。 科目 金属塑形加工学 代码 901 第一部分 轧制理论部分： 1 轧制变形区的概念及轧制变形基本理论： 轧制变形的表示方法， 实现轧制过程的条件，轧制变形的基本原理 2轧制过 程中的横变形宽展 ：宽展在轧制过程中的应用实例 3轧制过程中的前滑与后滑 ：轧制过程中的运动学，中性角的确定，前、后计算及应用实例 4连续轧制中工艺：连轧关系及连轧常数， 连轧的堆拉系数及堆拉率确定 5轧制压力计算：单位轧制压力的计算，轧制压力计算
11、及应用实例 6异步轧制理论 ：异步轧制理论，轧辊直径不对称 (异径 )轧制理论 轧制变形实验 最大咬入角及摩擦系数的测定；轧制过程的宽展及其影响因素实验 ；前滑实验 第二部分 轧钢工艺学部分 7. 型钢生产：型钢特点及生产工艺 8. 线材生产：线材生产工艺 及特点；高速线材生产工艺； 控制冷却和控制性能 9. 轨梁生产：钢轨生产工艺； H 型钢生产；控制轧制及控制冷却应用 10.中厚钢板生产：中厚钢板生产工艺； 中厚钢板压下规程设计 11.热轧薄板带钢生产： 热连轧带钢生产工艺； 热连轧板带钢轧制规程设计 12.冷轧板带钢生产：冷轧板带钢生产工艺特点；冷轧板带钢轧制规程设计 13.板带材高精度
12、轧制和板形控制：板带材轧制中的厚度控制原理及应用实例 14.斜轧穿孔原理：斜轧过程中的轧制变形；斜轧穿孔过程的咬入条件；孔腔形成机理；二辊斜轧穿孔工艺 15.钢管定径与减径 生产工艺： 钢管空心轧制理论；二辊式定、减径工艺及特点 参考文献 :金属塑性加工学 轧制理论与工艺（第二版） 王廷溥 ,齐克敏主编出版社 :冶金工业出版社 2008 科目 高分子材料 代码 902 1、高分子材料的合成原理：高分子的基本概念，自由基聚合，离子、配位聚合及其他聚合反应，链式共聚合反应，逐步聚合反应。 2、高聚物的结构：高分子的链结构和凝聚态结构，链的构象、高分子链的柔顺性的表征方法和影响其柔顺性的结构因素；高
13、分子材料凝聚态结构，高聚物的晶态与非晶态结构，高聚物的取向结构，高分子液晶态及 结构。 3、高分子材料的主要性质：高聚物的分子运动和热转变，高聚物熔体的流变性，高聚物的电性能，高聚物的热性能，高分子材料的气密性，耐高低温性能。 4、高聚物材料的力学性能：力学性能及其物理量，玻璃态和结晶态高聚物的力学性质，高弹态聚合物的力学性质，高聚物的屈服行为，高聚物的断裂和强度，力学性能与结构的关系。 5、高分子材料成型加工：塑料挤出成型，塑料注射成型，塑料吹塑成型与压制成型。 6、高分子共混和复合材料：共混物的形态结构、性能。高聚物共混的一般行为，高聚物共混物的制备方法，共混高聚物的物理力学性质， 高聚物
14、复合增强，高聚物基复合材料。 7、高聚物的分析与表征：高分子材料的化学分析，高分子材料的波谱分析，高分子材料的热分析与热力分析，透射电镜与扫描电镜在高分子材料研究中的应用。 二、试题分数分布比例 填空题， 20%；简答题， 30%；分析论述题， 50% 三、复习参考书： 化学工业出版社高分子材料，高俊刚，李源勋主编， 2002 年 6 月化学工业出版社高分子材料，黄丽主编， 2012 年 2 月，第二版化学工业出版社高分子化学，潘祖仁主编， 2014年 1 月，第五版科学出版社聚合物基复合材料，王汝敏，郑水蓉，郑 亚萍编，第二版 科目 材料化学 代码 903 1、材料化学研究的意义，材料发展的
15、过程，材料的分类。 2、材料化学的理论基础 晶体与非晶体的概念，晶体的宏观特征，非晶态结构的几何特征，晶态与非晶态的转化，晶体材料的微观结构； 晶体的能带理论，缺陷理论，非整比化合物； 相图化学（相律、二元系相图和三元系相图），固态相变； 聚合物的结构特征。 3 材料结构的表征 热分析技术（热重分析、差热和差示扫描量热分析及应用） 显微技术（光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜技术） X 射线衍射技术（粉末法 X 射线衍射、 单晶法 X 射线衍射分析技术）。 波谱技术（紫外及可见分光光谱、分子振动波谱、核磁共振谱、原子吸收光谱、发射光谱、火焰原子发射法、材料的表面分析技术）。 4 材料制
16、备化学 晶体材料的制备（陶瓷法、化学法、化学气相沉淀法制备晶体材料等）； 微晶颗粒和团簇的制备； 晶体生长（熔体固化法和溶液结晶法）； 聚合物材料的制备； 5 材料的结构与物理性能 6 新型结构材料（高温结构材料、轻型结构材料、超低温材料、超硬材料、超塑性合金、非晶态金属材料、工程塑料和复合材料等）； 7 新型功能材料（记忆合金、减震材料、储氢材料、液 晶材料、超导材料、光导纤维、分离膜等）； 8 功能转换材料（热电材料、压电材料、光电材料、热释材料、磁光材料、电光材料、声光材料等）。 参考书目 材料化学导论，唐小真，高等教育出版社， 1997.7 第一版 无机非金属材料工艺学 考试大纲 科目
17、 金属材料 代码 904 第一篇 第 1 章 钢铁材料的合金化原理 1.1 碳钢简介 1.2 钢中合金元素与铁和碳的相互作用 1.2.1 钢中常用的合金元素及在钢中的存在形式 1.2.2 合金钢中的相 1.2.3 Me 与铁 的相互作用及对 Fe-Fe3C 相图的影响 1.2.4 Me 对固溶体中碳活度、扩散系数及奥氏体层错能的影响 1.3 合金元素对钢组织转变的影响 1.3.1 合金元素对钢加热转变的影响 1.3.1 合金元素对钢冷却转变的影响 1.4 合金元素对钢的强度、塑性及韧性的影响 1.4.1 合金元素对钢的强度的影响 1.4.2 合金元素对钢的塑性及韧性的影响 1.5 合金元素对钢
18、的工艺性能的影响 1.5.1 合金元素对钢冷态成型的影响 1.5.2 合金元 素对钢切削加工性的影响 1.5.3 合金元素对钢焊接性的影响 1.5.4 合金元素对钢热处理工艺性能的影响 1.6 微量 Me 在钢中的作用 1.7 合金钢的分类与编号 第 2 章 工程构件用钢 2.1 工程构件用钢的工作条件、性能要求 2.2 工程构件用钢的合金化 2.3 典型工程构件用钢 2.3.1 铁素体 -珠光体钢 2.3.2 微珠光体低合金高强度钢 2.3.3 低碳贝氏体型钢 2.3.4 钢针状铁素体型钢 2.3.5 铁素体 -马氏 体双相钢 第 3 章 机器零件用钢 3.0 引言 3.1 渗碳钢 3.2
19、调质钢 3.3 弹簧钢 3.4 轴承钢 3.5 低碳马氏体钢 3.6 耐磨钢、易削钢、大锻件用钢 第 4 章 工模具钢 4.1 工模具钢的分类和基本性能 4.2 刃具钢 4.3 冷作模具钢 4.4 热作模具钢 4.5 常用量具钢 第 5 章 不锈钢 5.1 概论 5.2 合金元素对不锈钢组织和性能的影响 5.3 铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢 5.6 双相不锈钢 第 6 章 耐热钢及耐热合金 6.1 耐热钢及合金的工作条件及性能 6.2 铁素体型耐热钢 6.3 工业炉用耐热钢 6.4 奥氏体型耐热钢 6.5 镍基耐热合金及新型耐热合金 第 7 章 铸铁 7.1 铸铁的
20、特点和分类 7.2 铸铁的石墨化 7.3 灰铸铁 7.4 可锻铸铁 7.5 球墨铸铁 第二篇 有色金属材料 第 8 章 铝及铝合金 8.1 工业纯铝 8.2 铝合金的组织特点及分类 8.3 铝的合金化 8.4 铝合金的时效 8.5 变形铝合 金 8.6 铸造铝合金 第 9 章 镁及镁合金 9.1 镁合金中的合金元素 9.2 镁合金 9.2.1 变形镁合金 9.2.2 铸造镁合金 第 10 章 铜及铜合金 10.1 铜中的合金元素 10.2 工业纯铜 10.3 黄铜 10.4 青铜 10.5 白铜 第 11 章 钛及钛合金 11.1 钛的特性及钛冶金基础 11.2 钛合金物理冶金基础 11.3
21、钛合金的分类及热处理 11.4 钛合金的发展及应用 11.5 钛合金的生产工艺 主要参考书： 1.金属材料学，赵莉萍主编，北京大学出版社， 2012 年 10 月第 1 版 2.金属材料学，戴起勋主编，化学工业出版社， 2005 年 8 月第 1 版 3.金属材料学，吴承建主编，冶金工业出版社， 2000 年 10 月第 1 版 科目 无机非金属材料工艺学 代码 905 1、概论 了解玻璃、陶瓷、耐火材料的发展、种类及使用性能，掌握无机材料工艺过程对无机非金属材料结构与性能影响的重要性。 2、无机非金属材料组成 掌握无机材料组成的表示方法，常用玻璃、陶瓷、耐火材料的组成，硅酸盐水泥生料和熟料的
22、组成。 3、原料 了解无机 非金属矿物原料种类与特性，理解无机非金属矿物原料的作用。 4、熔制 掌握玻璃的熔制及形成过程，熟悉玻璃熔制用耐火材料的侵蚀及其影响因素。 5、成型 掌握硅酸盐水泥的水化硬化，玻璃成型工艺，陶瓷及耐火材料的成型工艺种类。 6、烧成 掌握硅酸盐水泥熟料回转窑煅烧过程及影响因素，陶瓷、耐火材料的烧结机理及其影响烧结的因素。 7、加工与处理 掌握玻璃的退火工艺，理解内应力产生原因及玻璃钢化技术，了解表面化学加工、表面改性技术，了解高温涂层方法与相关技术，了解封接技术。 8、新型无机材料工艺 熟悉溶胶 -凝胶法、物理气 相沉积技术和化学气相沉积技 参考书目： 1、无机非金属材
23、料工艺原理 姜建华主编 化学工业出版社 2005 年第 1 版 2、无机材料工艺学 宋晓岚编著 冶金工业出版社 2007 年第 1 版 科目 现代分析方法 代码 906 第一章 X 射线的性质 考试内容范围说明：射线定义；波长范围； X 射线的本质属性（波粒二相性）； X 射线波动方程；X 射线能量与动量表达式及式中各参数物理意义 第二章 X 射线的衍射方向 考试内容范围说明： 14 种布喇菲点阵；晶向指数和晶面指数定义及确定；简单点阵的晶面间距 公式布拉格方程的推导及物理意义；布拉格角及衍射角的定义；布拉格方程的简化；衍射级数的概念；布拉格方程的讨论；布拉格方程的应用；三种不同晶体 X 射线
24、衍射的基本原理、应用及异同点的对比； 第三章 X 射线的衍射强度 考试内容范围说明： X 射线在晶体中衍射的概念；结构因数表达式及其物理意义；由同类原子组成的简单点阵、体心点阵、面心点阵结构因数的指导及消光规律；洛伦兹因素的物理意义；洛伦兹因素考虑的三种衍射几何条件及其物理意义；影响衍射的其它因数的种类及定义；多晶衍射强度表达公式及其各参数的物理意义； 第四章 多晶体分析 方法 考试内容范围说明：德拜相机的构造和基本工作原理；德拜相机中底片的安装方法及各种方法的优缺点；德拜照相法中的误差修正方法；利用德拜照相法结果标定晶体结构的基本过程；对称聚集照相法的工作原理；平板照相法的工作原理；德拜、对
25、称聚集和平板照相三种方法的异同点、优缺点对比；晶体单色器； X 射线衍射仪基本结构及工作原理； 第五章 物相分析及点阵参数精确测定 5.1 定性分析 了解射线衍射法定性分析的基本原理及 JCPDS 卡片的组成 5.2 定量分析 了解射线定量分析的基本过程及可能遇到的困难。 5.3 点阵参数的精确测 定 了解射线法精确测定点阵参数过程中误差的主要来源及对误差进行修正的图解外推法、最小二乘法和标准样校正法的基本原理。 考试内容范围说明：定性分析基本原理； PDF 卡片的内容；定性分析基本过程；定量分析基本原理；定量分析单线条法、内标法、 K 值法及参比强度法基本原理；点阵参数精确确定过程的误差来源
26、、图解外推和最小二乘法基本原理；标准样品校准法基本原理； 第六章 电子光学基础 6.1 电子波与电磁透镜 了解电子波的基本特性及电磁透镜的基本组成及工作原理。 6.2 电磁透镜的像差与分辨本领 了解球差、像散和色差三种不 同像差产生的基本原理，理解衍射效应和像差对电磁透镜分辨率的影响。 6.3 电磁透镜的景深和焦长 了解电磁透镜景深和焦长物理含义及对二者的影响因素。 考试内容范围说明：光学显微镜分辨率极限；电子波波长特征；电磁透镜的基本结构；电子在电磁透镜中运动轨迹分析；电磁透镜的焦距及放大倍数确定；影响电磁透镜焦距的因素；像差分类及各类像差影响因素、消除方法；分辨率定义；决定电磁透镜分辨率的
27、因素；电磁透镜的景深和焦长定义及其物理意义； 第七章 透射电子显微镜 7.1 透射电子显微镜的结构和成像原理 了解透射电子显微镜的基本结 构及成像原理。 7.2 主要部件的结构和工作原理 了解样品台、电子束倾斜与平移装置、消像散器和光阑的基本结构及工作原理 7.3 透射电子显微镜分辨本领和放大倍数的测定 了解决定透射电子显微镜分辨率的主要因素和测定其放大倍数的基本方法。 考试内容范围说明：透射电子显微镜的基本结构及成像原理；成像操作与电子衍射操作的异同；主要部件：样品平衡与倾斜装置、样品台、光阑、消像散器的结构及工作原理；透射电子显微镜分辨率的分辨率定义、分类；放大倍数确定方法； 第八章 电子
28、衍射 8.1 概述 了解电子衍射与射 线衍射的差别。 8.2 电子衍射原理 理解倒易点阵基本概念及爱瓦尔德图解法基本原理，掌握晶带定理及其应用电子衍射的基本原理， 8.3 电子显微镜中的电子衍射 了解决定电子衍射产生的主要因素。 8.4 单晶体电子衍射花样标定 理解已知和未知晶体结构单晶衍射花样的标定方法。 8.5 复杂电子衍射花样 了解复杂电子衍射花样的标定的主要过程。 考试内容范围说明：电子衍射与 X 射线衍射异同；倒易点阵的性质；爱瓦尔德球图解法推导布拉格方程；倒易点阵的扩展及其对电子衍射的影响；电子衍射基本公式推导；有效相 机常数和选区电子衍射定义；简单晶体的电子衍射标定方法；未知晶体
29、标定方法； 第九章 晶体薄膜衍衬成像分析 9.1 概述 9.2 薄膜样品的制备方法 了解透射薄膜样品制备的工艺方法。 9.3 衍射衬度成像原理 了解衍射衬度基本概念及利用衍射衬度成像的基本原理。 9.4 消光距离 了解消光距离的基本概念。 9.5 衍衬运动学 理解衍衬运动学的基本假设、理想晶体衍射强度和衍衬运动学基本方程的推导和应用。 9.6 衍衬动力学简介 了解运动学理论的不足之处与适用范围和完整、不完整晶体运 动学方程。 9.7 晶体缺陷分析 考试内容范围说明：金属和陶瓷样品薄膜样品的制备基本要求及工艺过程；薄膜样品的衍射衬度成像原理分析（包括明场像、暗场像和中心暗场像）；消光距离定义；衍
30、衬运动学的基本假设；理想晶体的衍射强度； 第十章 扫描电子显微镜 10.1 电子束与固体样品作用时产生的信号 了解电子束与固体样品作用时产生信号的种类、特征及应用。 10.2 扫描电子显微镜的基本构造和工作原理 了解扫描电子显微镜结构和成像原理。 10.3 扫描电子显微镜的主要性能 了解扫描电子显微镜中电子与固 体样品相互作用时产生的各种信号的分辨率及放大倍数测定的主要方法。 10.4 表面形貌衬度原理及其应用 理解扫描电子显微镜中二次电子成像的基本原理及其在断口分析、样品表面形貌观察中的应用 10.5 原子序数衬度原理及其应用 了解扫描电子显微镜中背散射电子、吸收电子成像的基本原理及其应用。 考试内容范围说明：电子束与固体样品作用时产生信号的种类、特征及应用；扫描电子显微镜的结
