《材料科学与工程》科目大纲
(科目代码：788 )
一、考核要求
1 掌握材料各种性能相关基本知识，包括力学(弹性、塑性、韧性、硬度、低温脆性、疲劳、磨损、强韧化等)、光学、电、磁、声、热、化学等性能的基本概念、物理本质、变化规律以及性能指标的工程意义;了解材料性能的主要因素，掌握材料性能与其成分、组织结构之间的关系，基本掌握提高材料性能的主要途径。
2 掌握材料主要分析技术方法的基本原理和应用，了解较先进的材料分析、表征方法和技术。能正确选择材料分析、测试方法，看懂或分析一般的图谱、图像测试结果等，包括电磁辐射与材料结构、X-射线衍射、电子衍射、原子光谱、电子能谱、分子光谱、色谱、电化学方法、热分析方法等。
3 掌握材料化学相关基本知识，掌握一些材料的制备合成原理、材料结构与性能测定等方面的基础知识和基本原理，包括缺陷化学理论、表面与界面、固体中的扩散、离子导体、半导体等;
4 掌握材料加工制备工程的基本过程，理解不同材料使用不同加工制备方法及原因;理解金属、无机非金属、高分子及复合材料的制取与合成、加工与成形、改性与表面改性、复合方法与原理，能根据材料的性能、结构与应用的要求，提出材料制备加工方案和方法。
5 掌握高分子化学的发展简史、趋势，掌握高分子化学的基本概念、聚合反应类型、方法、机理、动力学和热力学等基本知识;掌握高分子材料结构与性能之间的内在联系以及高聚物分子运动规律，理解高分子链结构、凝聚态结构、高分子溶液、高分子的运动和高分子材料的高弹性、粘弹性、流变性和力学性能。
二、考核评价指标
材料科学与工程是针对材料科学与工程学术型硕士生的专业课复试科目。考试对象为参加全国硕士研究生入学考试的准考考生。该课程旨在考查学生对材料科学与工程有关基础理论知识的掌握程度，以及运用基础理论知识，分析和解决材料组成与结构、制备与加工、性质、使用性能等之间相互关系及制约规律的能力。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的水平，以保证被录取者具有较好的材料科学与工程基础理论和应用基础知识，能较好的适应入学后学习与科研工作。
三、考核内容
1 材料性能学：
(1)材料的弹性变形：包括金属、陶瓷及高分子材料材料的弹性变形机理异同，弹性模量、比例极限与弹性极限等弹性变形力学性能指标，滞弹性、黏弹性、伪弹性、包申格效应和内耗等非理想弹性变形概念及特点，弹性变形理论，应力-应变关系;
(2)材料的塑性变形：塑性行为的特征、塑性变形机理、回复与再结晶、塑性变形的力学性能指标，应力-应变曲线的解读;
(3)材料的断裂与断裂韧性：断裂的类型及机理、断裂韧性的概念、含义及其测量方法，以及断裂韧性在工程中的应用;
(4)材料的扭转、弯曲、压缩性能：应力状态软性系数、扭转、弯曲、压缩性能的概念、特点及其测试实验和应用
(5)材料的硬度：硬度的意义及试验方法、布氏/洛氏/维氏/显微硬度的测试原理、表示方法、特点、影响因素及其与其他力学性能的关系;
(6)材料的冲击韧性及低温脆性：冲击韧性和低温脆性的概念、特点、机制和评价方法，温度对材料性能的影响，韧性转变和温度转变;
(7)材料的疲劳性能：金属/陶瓷/高分子材料的疲劳性能，循环载荷及疲劳断裂的特点，疲劳断口形貌及疲劳破坏机理，疲劳抗力指标，影响材料疲劳强度的因素，静态疲劳，循环疲劳;
(8)材料的磨损性能：磨损的概念、分类、机制、过程及基本类型，金属/陶瓷/高分子材料的磨损性能及实验方法;
(9)材料的高温力学性能：高温下的变形行为、力学性质，高温蠕变和疲劳的概念及特点，高温下材料失效机制和寿命预测;
(10)材料在环境介质作用下的腐蚀：腐蚀机理、行为和条件，腐蚀防护和控制，金属/陶瓷/高分子材料的腐蚀特点、类型及应力腐蚀;
(11)材料的强韧化：金属/无机非金属/高分子材料的强化、韧化原理与方法，复合改性，纤维的增强、增韧作用，材料韧性的评估和测试方法;
(12)材料的热学性能：晶体的点阵振动，热容的基本概念、热容理论及其影响因素，材料热容性能测试及应用，热膨胀/热传导/热稳定性的基本概念、机理、影响因素及应用;
(13)材料的刺血性能：固体物质的各种磁性(抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性)的形成机理及宏观表现;磁性表征参量、各类磁性物质的内部相互作用;磁性材料在交变磁场中的磁化过程及宏观磁性;磁性材料及其应用;
(14)材料的电学性能：电导性、电阻性、介电性、磁电性的基本概念、机理及影响因素，材料的导电机理与性能、热电性能、半导体导电性的敏感效应和介电性能及其影响因素和测试方法，
(15)材料的光学性能：光与固体的作用(折射率和透明性、吸收和散射、发光和荧光)，材料的不透明性与半透明性，典型光学材料的发展与应用。
