【盛世清北】2021清华材料学院考研真题参考书分数线

以下内容由盛世清北搜集整理，主要针对清华材料考研进行说明。

材料学院考研，专业代码为080500。

【研究方向及初试内容】

方向：01(全日制)低维材料与纳米结构

02(全日制)离子束与固体相互作用及材料改性

03(全日制)薄膜材料结构与性能

04(全日制)生物医用与仿生材料

05(全日制)存储材料与理论

06(全日制)能源与环境材料

07(全日制)相变与新金属材料

08(全日制)金属功能材料

09(全日制)金属微观塑性理论及应用

10(全日制)复合材料

11(全日制)信息与功能陶瓷材料

12(全日制)结构陶瓷材料

13(全日制)计算材料科学

14(全日制)材料加工模拟仿真

15(全日制)先进材料加工技术

16(全日制)微纳材料与功能薄膜

科目：①101 思想政治理论②201 英语一 或 202 俄语 或 203 日语③301 数学一

④838 材料科学基础-物理化学

【考研分数线】

【考试大纲】

一、课程考核总体要求

《材料科学基础》是材料科学领域学生的重要专业基础课，总体要求是考核学生对基本概念、基本理论的掌握，以及综合运用这些基础知识分析材料结构与性能的能力。

二、考核内容

第 1 部分 晶体学基础

第 2 部分 固体材料的结构

第 3 部分 具体的范性形变

第 4 部分 晶体中的缺陷

第 5 部分 材料热力学（相图与相变）

第 6 部分 材料中的界面

第 7 部分 固体中的扩散

第 8 部分 凝固与结晶

第 9 部分 回复与再结晶

第 10 部分 固态相变

三、考试题型

考试题型可包含以下类型：

1、基本概念题（单项选择题、多项选择题、填空题、判断题、名词解释）

2、作图分析题

3、问答题（简答、分析论述等）

4、计算分析题

物理化学部分

一、考核内容

1 热力学第一定律

1.1 热力学方法、特点及化学热力学

1.2 热力学的基本概念

系统和环境；热力学平衡状态；状态函数；过程和途径

1.3 热力学第一定律

表述；热和功；内能；封闭系统的热力学第一定律数学表达式

1.4 可逆过程与体积功

1.5 热的计算

等容热效应；等压热效应和焓；热容及简单变温过程热的计算

1.6 对理想气体的应用

理想气体的内能；焓和热容；理想气体绝热过程

1.7 热力学第一定律对相变过程的应用

1.8 热化学基本概念

反应进度；反应摩尔焓变和摩尔内能变

1.9 反应热的计算

Hess 定律；生成焓与化学反应标准摩尔焓变；燃烧焓与化学反应的标准摩尔

 

焓变； 摩尔溶解焓与摩尔稀释焓；反应热与温度的关系

2 热力学第二定律

2.1 热力学第二定律及其数学表达式

自然界过程的方向性和限度；热力学第二定律的表述；熵函数和热力学第二

定律的数学表达式

2.2 熵增加原理和熵判据

2.3 熵变的计算

简单物理过程；相变过程；混合过程的熵变

2.4 热力学第三定律和规定

熵热力学第三定律的表述；规定熵的计算；化学反应的熵变

2.5 Helmholtz 函数判据和 Gibbs 函数判据Helmholtz 函数及其减少原理；Gibbs 函数及其减少原理；热和功在特定条件下与状态函数变的关系

2.6 各热力学函数间的关系

封闭系统的热力学基本关系式；对应系数关系式；Maxwell 关系式；基本关系式应用

2.7 ∆G 和∆A 的计算单物理过程、相变过程的∆G 和∆A；混合过程的∆G；∆G 与温度的关系

3液体混合物与溶液

3.1 偏摩尔量

概念；集合公式

3.2 化学势

表述与应用；化学势与压力、温度的关系

3.3 气体的化学势

纯理想气体、理想气体混合物的化学势；逸度

3.4 液体混合物和溶液的组成表示法

3.5 拉乌尔定律和亨利定律

3.6 理想液体混合物

定义、化学势与混合性质

3.7 理想稀薄溶液

化学势与依数性

3.8 非理想液体混合物及实际溶液的化学势

活度与活度系数；实际溶液的化学势

4 相平衡

4.1 基本概念

相数；独立组分数；自由度和自由度数；相律

4.2 纯物质的相平衡

克拉伯龙方程；纯物质的相图

4.3 两组分系统的气-液平衡

理想溶液和非理想溶液的压力-组分相图和温度-组分相图

4.4 两组分部分互溶系统的液-液平衡

4.5 两组分系统的固-液平衡

形成低共熔混合物的相图；形成化合物的相图；形成固溶体的相图

4.6 三组分系统的分配平衡

5 化学平衡

5.1 化学反应的方向和限度

平衡条件；标准平衡常数；化学反应等温式

5.2 标准平衡常数及平衡组成的计算

各类反应的标准平衡常数；平衡组成的计算

5.3 化学反应的标准摩尔吉布斯函数变

5.4 平衡移动

温度、压力/惰性气体、浓度对化学平衡的影响

5.5 同时平衡

6 电化学

6.1 电解质溶液的导电机理与法拉第电解定律

6.2 离子的电迁移和电解质溶液的导电能力

离子的电迁移率和迁移数；电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率

6.3 离子独立迁移定律及离子的摩尔电导率

6.4 电导法的应用

水质检验；弱电解质电离常数的测定；难溶盐溶度积的测定；电导滴定

6.5 电解质溶液热力学

强电解质溶液的活度和活度系数；电解质溶液中离子的热力学性质；电化学势判据

6.6 可逆电池

化学能与电能的相互转换；电池的习惯表示方法；可逆电池的必备条件与分类

6.7 可逆电池与化学反应的互译

电极反应和电池反应；根据反应设计电池

6.8 电极的相间电位差与电池的电动势

6.9 可逆电池电动势的测量与计算

电动势的测量；能斯特公式；由电极电势计算电动势

6.10 液接电势及其消除

6.11 电化学传感器及离子选择性电极

6.12 电动势法的应用

6.13 电极过程动力学

6.14 化学电源

7 表面与胶体化学基础

7.1 比表面能与表面张力

7.2 表面弯曲现象

弯曲液面的附加压力和杨-拉普拉斯方程；饱和蒸气压和开尔文方程

7.3 溶液的表面吸附

溶液表面吸附现象和吉布斯吸附公式；表面活性剂及其应用

7.4 固体表面的吸附

吸附作用；物理吸附和化学吸附；吸附曲线和吸附方程；固液界面的吸附

7.5 胶体分散系统概述

分散系统的种类；胶体的制备与净化

7.6 溶胶的动力性质和光学性质

布朗运动；扩散现象；沉降和沉降平衡；溶胶的光学性质

7.7 溶胶的电学性质

7.8 纳米技术与胶体化学

8 化学动力学基础

8.1 基本概念

化学反应速率；元反应和反应分子数；简单反应和复合反应

8.2 物质浓度对反应速率的影响

速率方程；质量作用定律；反应级数与速率系数

8.3 具有简单级数的化学反应

零级/一级/二级反应

8.4 反应级数的测定

8.5 温度对反应速率的影响

阿伦尼乌斯公式；活化能及其对反应速率的影响

8.6 元反应速率理论

碰撞理论；过渡状态理论

8.7 反应机理

对峙反应；平行反应；连续反应；链反应；根据反应机理推导速率方程；反应机理的推测

8.8 快速反应研究技术简介

8.9 催化剂对反应速率的影响

催化剂和催化作用；催化剂的一般知识

8.10 均相催化反应和酶催化反应

8.11复相催化反应

8.12 溶剂对反应速率的影响

8.13 光化学反应

9 统计热力学基础

9.1 统计热力学概论

统计热力学的研究方法和目的；统计系统分类；统计热力学的基本假定

9.2 玻尔兹曼统计

定位系统的最概然分布；α/β 值的推导；非定位系统的最概然分布；公式的其他形式

9.3 玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计

9.4 配分函数

配分函数定义；配分函数与热力学函数的关系；配分函数的分离

9.5 配分函数的求法及其对热力学函数的贡献

原子核配分函数；电子配分函数；平动配分函数；单原子理想气体的热力学函数；转动配分函数；振动配分函数

9.6 晶体热容问题

9.7 分子的全配分函数

9.8 用配分函数计算

⊖和反应的平衡常数

参考书目

838 材料科学基础-物理化学

《材料科学基础》2011 年修订版 清华大学出版社 潘金生、仝健民、田民波

《材料科学基础学习辅导》 机械工业出版社 范群成、田民波

《简明物理化学》 清华大学出版社 朱文涛等

《物理化学》 高等教育出版社 天津大学物理化学教研室刘俊吉等

《物理化学》 高等教育出版社 南京大学化学化工学院傅献彩等

PS：以上参考书为盛世清北推荐，仅供参考。

【考研真题】

一：简答题(5分/题共20分)

1。什么是空间点阵?空间点阵与晶体结构有什么关系?

2。晶界具有哪些特性?

3。简述柯氏气团的概念以及对材料的强化作

4。金属的退火处理包括哪三个阶段?简述这三个阶段中晶粒大小，结构的变化

二:(10分)

1。在简单立方晶胞中画出(1-21)，(102)晶面，并求出由二者构成的晶带的晶带轴指数和(102)晶面的晶面距。

2。在简单立方晶胞中画出[11-2]，[2-21]晶向

3。在六方晶胞中标出(-12-10)，(10-11)晶面和[-12-10]，[2-1-1-3]晶向。

三：判断题(1分/题共10分)

1。在正交晶系中，(001)面必定与(110)面垂直

2。在碘化铯晶体结构中，碘占据立方体顶点位置，铯占据体心位置，所以其结构类型为体心正方。

3。在扩散过程中，溶质原子总是由高浓度向低浓度处迁移。

4。组元晶体结构类型不同，在特定条件下也可以形成无限互溶的固溶体

5。有序固溶体与无序固溶体的转变是指晶体与非晶体之间的转变

6。大多数固相反应是由扩散速率所控制。

7。在固液界面的润湿中，增加固体表面的粗糙度，就一定有利于润湿。

s。在低温时，一般固体发生的扩散是非本征扩散

10。通常晶体中的原子的扩散激活能越高，其扩散系数越大，扩散速率越快

四(10分)：体心立方金属单晶体沿[21-3]方向拉伸时，写出它的启动的滑移系统；当双滑移发生时，写出启动的双滑移系统；沿[11方向拉伸时，有几套等效的滑移系统可以启动?要求具体写出滑移系统的指数。

五:(10分)

　试分析面心立方晶体中(点阵常数为a)，a/2[101]+a/6[-12-1]-)a/3[111位错反应能否自发进行：并指出这些位错各属于什么类型(指全位错或分位错的反应)；反应后形成的新位错能否在滑移面上运动。

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