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1、天津大学全国统考博士生入学考试业务课程大纲课程编号： 349考试课程: 材料表面与界面3362 3039一、考试的总体要求 3362 3039材料的表面与界面对新材料的研究和发展有着重要的影响。要求考生较系统的掌握材料表面和界面的原子排、电子结构、电磁声子、吸附与脱附、粒子与表面界面的相互作用，及其纳米结构和性能的表征与测试方法，纳米粉体的表面修饰等知识，从而能够运用表面科学的基本规律，分析和解决材料研究中遇到问题，具有一定的研究和分析材料表面性能的能力。二、考试的主要内容及比例共济课程分为四部分： 第一部分：材料表面的结构特性表面与界面的分类济二维结构与缺陷院表面与界面能的 计算及其影响因素
2、 表面电子与能带结构业第二部分：材料表面的物理化学性能 表面张力与表面 Gibbs 焓 表面偏析和表面润湿 021-表面的热力学平 衡及亚稳态表面的物理和化学吸附理论彰武表面振动与相互作用 33623 037 第三部分：材料表面界面辅导界面性质 021-固-液界面、固-固界面及其相互作用正门对面 界面结合强度200092 纳米摩擦与磨损、纳米润滑、显微接触课第四部分：纳米粉体的表面改性 纳米粉体表面化学纳米粉体的分散纳米粉体的表面修饰纳米结构和性能的 表征与测试方法三、试卷题型及比例1基本概念2填空或判断或简答题3分析并回答问题(1+ 2)=30%； 3 = 70%四、考试形式及时间考试形式为
3、笔试。考试时间为三小时。五、主要参考教材1 、固体的表面与界面，孙大明 ,合肥：安徽教育出版社 19962、纳米材料和纳米结构分析，张立德， 北京：科学出版社，20023、纳米粉体的分散及表面改性，高濂，化学工业出版社，2003 天津大学全国统考博士生入学考试业务课程大纲课程编号：234课程名称：材料物理一、考试的总体要求同济大学四平路 要求考生系统地掌握材料物理的基本概念、基本原理、以及基本的研究方法；并在此基础上掌握一般电介 质材料以及半导体材料的基本性能和研究方法；了解一般固体材料的导电性能、热学性能、力学性能、光 学性能以及超导电性等的基本概念和研究方法。从金属物理角度理解金属及其合金
4、的成分 -组织-工艺 - 性 能之间的关系。掌握金属材料中的相变基本理论，主要是钢中组织转变的基本规律。掌握高分子各层结构 内容、分子运动特点、力学性能和溶液性质几方面的基本概念和原理，了解高分子各层结构和性能间的相 互联系，高聚物的分析与表征。二、考试的内容及比例 试题分为三个模块。报考材料科学与工程的博士生可根据自身情况，选择其中任一个模块进行答题,每一模 块为100 分。注意，三选答题模块的考题不能兼答。模块一 金属物理业第一章 纯金属的结构共济原子结构、核外电子排布规律；晶体结合力、结合能；元素 的晶体结构。共济第二章 合金热力学基础 基本概念：环境与系统；系统的性质；状态与状态函数；
5、内能 等；热力学第一定律：能量守恒原理；热函等；热力学第二定律：经典理论；自由能曲线与相图。48 号第 三章 晶体缺陷正门对面概述：固体性能；性能与温度的关系；晶格缺陷；点缺陷：结构及能量；点缺陷的 运动；热力学平衡的点缺陷；线缺陷：位错的结构；柏氏回路；位错的应力场；位错核心；位错运动；位 错的来源、增殖及消除；晶体界面等。研第四章金属中的扩散彰武Fick方程（第一定律；第二定律；扩 散方程的解）；扩散的微观结构：交换、间隙、空位、环形机制；克肯达尔效应；扩散的热力学理论 第五章 相变正门均匀形核及非均匀形核；形核、长大转变的动力学；珠光体转变组织形态，形成机制； 转变动力学; 亚（过）共析
6、钢中的先共析相的形成、形态及动力学，伪共析转变；马氏体转变:主要特征, 马氏体形态与性能的关系,转变热力学,转变动力学,晶体学；贝氏体转变:基本特征；转变热力学条件；组织 形态和结构；贝氏体转变过程 第六章 金属塑性变形 200092 滑移与孪晶变形、单（多）晶体的塑性变 形； b 合金的变形与强化；冷变形金属的组织与性能正门对面第七章 回复、再结晶和晶粒长大33623 037 冷变形金属的回复、再结晶和晶粒长大；再结晶后组织及性能的变化模块二 高分子物理 33623 037 第一章 高分子链结构课结构特点、各级结构包含的具体内容、大分子链的 构象统计。各级链结构对聚集态结构和性能的影响,各级
7、链结构与链柔顺性的关系。 济第二章 高分子的聚 集态结构 分子间作用力、结晶形态、聚集态结构模型、结晶过程和结晶热力学、取向态结构。 分子间作 用力的类别、大分子晶体的形态特点和制备方法、聚集态结构模型的特点和实验依据、分子结构对结晶能 力和熔点的影响、熔融过程的本质、结晶度的测定、结晶和性能的对应关系。 专第三章 分子运动 共 分子热运动特点、力学状态、玻璃化转变。 三大类聚合物的温度一形变曲线（温度一模量）、玻璃化转变 的实质和转变温度的测定、影响玻璃化转变温度的因素。 第四章 力学性质 玻璃态和结晶态聚合物的力学 性质、高弹性、粘弹性。 聚合物的拉伸行为、屈服、断裂和强度，橡胶弹性的热力
8、学分析和统计理论，时 温等效和Boltzmann叠加原理、粘弹性的力学模型、松弛现象，拉伸行为的试验方法。第五章溶液性质 溶解、高分子溶液的热力学性质、分子量及分布。溶解能力的判断、Flory 一 Huggins高分子溶液理论、0 温度、Flory 一 Huggins高分子稀溶液理论、平均分子量与分布函数、分子量测定。第六章 高聚物的分析与表征研究高分子链结构与形态的方法, 研究高分子聚集态结构与形态的方法.FT-IR、RAMAN、SALS、XRD、电子显微镜、核磁共振、光电子能谱等常用的分析表征手段在高聚物研 究中的应用。模块三 陶瓷物理第一章 陶瓷结构基础 球体密堆原理、配位多面体；离子极
9、化与鲍林规则；典型结构类型；硅酸盐结构 单元及其组合的五种典型晶体结构特征，晶体结构缺陷类型及其反应表达式；玻璃的结构及性质，影响形 成玻璃和玻璃分相的热力学、晶体学及动力学因素；典型玻璃结构特征。第二章 陶瓷凝聚态系统相平衡 陶瓷凝聚态系统相平衡特点及相律、自由度、独立组分数等基本概念；典 型三元系相图类型特点及连线规则、切线规则、三角形规则等含义及其在相图结构分析中运用；非平衡相 类型、形成原因、对材料性能影响及制备过程中控制原理；第三章 过程动力学：陶瓷材料扩散的主要特点、动力学方程；表面、界面及体内扩散系数的比较及其在 陶瓷烧结过程中所起作用评价；液-固相变、液-液相变特点比较；烧结含
10、义的宏观现象和微观本质的分析； 固相烧结、液相烧结特点、传质机理比较；晶粒生长与二次再结晶含义；晶界、外加剂在烧结中的作用； 微波烧结、反应烧结的特点及传质机理。第四章 陶瓷材料力学性能 形变的种类,各向同性及各向异性材料的弹性常数 ,显微结构对弹性常数的影 响；理论强度,断裂强度,陶瓷强度与温度的关系,强度与显微结构的关系,强度的 weibull 统计；断裂力学的 基本概念和Griffith微裂纹理论，应力强度因子和断裂韧性，亚临界裂纹的扩展及寿命评估，断裂力学在陶瓷材 料领域中的应用；硬度；蠕变机理,高温蠕变的特点；陶瓷脆性；第五章 陶瓷材料热学性能 陶瓷材料的热容,爱因斯坦模型和德拜模型
11、, 影响热容的因素；陶瓷材料的传 热机理及其影响因素；热膨胀系数,热膨胀的机理与显微应力,复合材料的热膨胀系数；抗热震性及热震破坏 的两种类型，不同类型陶瓷材料抗热震性的表达方法，影响热震破坏的根源；抗热震断裂性因子R,R,R; 抗热震损伤性因子R,R、；弹性模量等对材料抗热震性的影响，提高陶瓷材料抗热震性的机理和方法。第六章 陶瓷材料电学性能 载流子的种类及浓度，离子电导与迁移率，电子电导与电子迁移率，影响陶瓷 材料电导的因素；空间电荷效应,高温直流负荷下的电化学老化；超导体的分类及基本性质；介电常数，极 化强度,极化的基本形式,电常数与温度的关系,克劳修斯-莫索蒂方程及其工程意义，复介电系
12、数；铁电体及 其特性，钛酸钡的晶体结构及自发极化，铁电畴，铁电陶瓷材料的掺杂改性，铁电陶瓷的老化；压电陶瓷 的基本性质、参数和影响性能的因素；陶瓷材料介质损耗基本形式及其影响因素；介质击穿及种类,影响陶 瓷材料击穿强度的因素。第七章 陶瓷材料光学性能、电-光性能、热释电效应 折射,双折射,反射,吸收,色散,反常色散,散射，透光性及提高透光性的措施，陶瓷材料红外光谱特性,发射和 吸收；光电效应,光电特性与光电元件；热电效应及其应用。三、试卷类型及比例 概念，简答题占3040%；问答题或论述题及图形题占3040%；综合分析题占2 030%。四、考试形式及时间 考试形式为笔试。考试时间为三小时。五、
13、主要参考教材（参考书目） 1. 金属物理，余宗森等，冶金工业出版社， 1982 2. 金属物理，汪复兴 等，机械工业出版社， 1981 3. 金属物理学，冯端等，科学出版社， 1987 4. 晶体缺陷，陈继勤等，浙 江大学出版社， 1992 5.金属热处理原理, 戚正风, 机械工业出版社 6. 相变原理,徐祖耀,科学出版社,198 87. 合金相与相变,肖纪美, 冶金工业出版社,19878. 高分子物理，何曼君等编，复旦大学出版社9. 高分子物理，金日光、华幼卿编，化学工业出版社10. 陶瓷物理化学（或无机材料科学基础）， 陆佩文主编11. Physical Ceramics. Yet-Min
14、g Chiang, Dunbar Birnie III, W. David Kingery. John Wiley & Sons, Inc. 1997.12. 无机材料物理性能， 关振铎主编天津大学全国统考博士生入学考试业务课程大纲 课程编号：350 课程名称：焊接结构学课一、 考试的总体要求同济大学四平路了解焊接结构的特点，掌握焊接应力和变形有关方面的知识及焊接接头和结构静载强度计算、脆断和疲劳等方面的基本理论知识，并能根据这些特点分析焊接结构的工艺性和构造的合理性。33623 037二、 考试的内容及比例 kaoyangj第一章 绪 论（比例约为 5）021-焊接结构在工程上的应用；焊接结
15、构的优越性；焊接结构的特点。33623 037第二章 焊接应力与变形 （比例约为 30）考1、内应力与变形的基本概念：内应力含义、特点和产生原因，变形的含义及研究意义；研究焊接应力与变 形的工作假定；杆件均匀受热时的应力与变形；焊接引起的应力与变形（长板条中心加热及板边堆焊两种 情况）。48号2、焊接残余应力：焊接残余应力的类型、分布和影响因素；焊接残余应力的影响；调节内应力的设计和工 艺措施；焊后消除内应力的方法；焊接残余应力的测定方法。3、焊接残余变形：焊接残余变形的分类；各类残余变形的产生原因、规律和影响因素及估算方法；控制焊 接残余变形的措施; 矫正焊接残余变形的方法。彰武第三章 焊接
16、接头（比例约为 10）专1、焊接接头的一般性能：焊接接头的基本概念；焊缝和接头的基本形式、特点及选择原则。辅导2、应力集中的概念、焊接接头中应力集中的产生；济3、对接接头、T型（十字型）接头及搭接接头的工作应力分布和工作性能；4、应力集中对静载强度的影响。课5、计算焊接接头静载强度的假设；电弧焊焊接接头的静载强度计算。共第四章 焊接接头的脆性断裂（比例约为 30）院1、脆断事故、特征及研究意义共2、金属材料的断裂及影响因素：金属材料断裂的基本概念、典型断裂机制（剪切断裂和解理断裂）的发生 及宏观和微观断口特征；影响金属材料断裂的主要因素。济3、焊接结构的特点及其对脆断的影响：焊接结构的刚性和整体性特点；焊接结构的制造特点，应变时效引 起的局部脆化，金相组织对脆断的影响,焊接缺陷
