2015南京工业大学804金属学及电化学基础考研大纲
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2015南京工业大学804金属学及电化学基础考研大纲
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2015南京工业大学804金属学及电化学基础考研大纲
参考书:金属学:《材料科学基础》(修订版),靳正国编,天津大学出版社,2008
电化学基础:[美]阿伦.J.巴德,拉里.R.福克纳著,邵元华, 朱果逸等译, 电化学方法原理和应用(第二版),化学工业出版社,2005
考试的基本要求:
一、金属学(50%)
考试内容:金属的晶体结构;纯金属的结晶;二元合金相图和铁碳合金;金属晶体中的缺陷;金属及合金中的扩散。
考试要求:掌握纯金属和合金相的晶体结构;掌握纯金属的结晶过程及理论,了解铸锭的组织控制和缺陷;掌握二元合金相图及原理,铁碳合金相图及其应用;掌握位错基本理论及其应用;掌握金属中扩散的基本理论。
1、金属的晶体结构
考试内容:晶体学基础,纯金属的晶体结构,合金相的晶体结构。
考试要求:了解金属的晶体性;了解晶体点阵与空间点阵,掌握晶胞、布拉菲点阵、晶系和密勒指数;掌握纯金属三种典型的晶体结构及其基本的晶体学参数;掌握原子半径与晶胞棱长的关系、晶胞内原子数、致密度、配位数、间隙的类型、数目、大小和特征;掌握固溶体和中间相的分类、结构和性质。
2、纯金属的结晶
考试内容:金属结晶的条件,晶核的形成,晶体长大,铸锭的结构和缺陷。 考试要求:了解热分析法,结晶现象;掌握结晶的热力学条件,结构条件和能量条件;掌握均匀形核,非均匀形核,形核率;了解晶体长大动力学,液固界面;掌握晶粒大小的控制,铸锭的组织和缺陷。
3、二元合金相图和铁碳合金
考试内容:相平衡和相图的建立,几种典型的二元相图,铁碳合金相图及其应用。 考试要求:了解合金、相、相平衡及相图概念;掌握几种典型的二元合金相图;掌握杠杆定律,利用相图进行结晶过程分析、组织分析和计算;掌握铁碳合金的结晶过程、平衡组织和计算,碳钢的分类、性能和杂质的影响。
4、金属晶体中的缺陷
考试内容:金属晶体中的缺陷分类,两种典型位错及其运动,金属的位错强化机制。
考试要求:了解晶体中的缺陷分类,点缺陷的平衡浓度;掌握刃位错与螺位错的结构,柏氏矢量的概念,位错基本运动方式;掌握加工硬化、固溶强化、应变时效、屈服现象和弥散强化中的位错强化机理。
5、金属及合金中的扩散
考试内容:扩散的基本规律,扩散的机理,影响扩散的因素。
考试要求:掌握扩散第一,扩散第二定律及其应用;了解扩散的微观机制;了解扩散的影响因素。
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二、电化学基础(50%)
1、电化学热力学
考试内容:化学可逆性、热力学可逆性和实际可逆性的区别;自由能和电动势emf的定义及其特点;半反应和还原电势;形式电势的定义及其特点;界面电势差和液接界电势;双电层概念:电极/溶液界面的基本结构,Stern双电层模型及其数学表达式,紧密层结构
考试要求:掌握双电层的概念及形成原因、类型,准确理解原电池、电解池的基本概念,掌握Gibbs自由能和电动势之间的换算,液接界电势的计算,迁移数的测量和计算,熟悉一些选择性电极的工作原理。
2、电化学动力学
考试内容:电极反应的本质,电极动力学的Butler-Volmer模型,单步骤单电子过程,多步骤多电子过程,Butler-Volmer模型在单步骤单电子过程中的应用:交换电流;电流-过电势公式及其近似处理;物质传递的影响;Tafel图
考试要求:掌握电极电位对电子转移步骤反应速度的影响的实质,理解电子转移步骤的基本动力学参数的物理意义,稳态极化的Butler-Volmer及其近似处理,Tafel公式的应用,熟悉电化学极化规律。
3、迁移和扩散引起的物质传递
考试内容:液相传质三种方式(扩散、对流、电迁移)的定义及其它们间的异同点;在活性电极附近的混合迁移和扩散;稳态扩散过程中电化学问题的边界条件和扩散方程的解;旋转圆盘电极;非稳态扩散过程:平面电极上的非稳态扩散,球面电极上的非稳态扩散。
考试要求:了解液相传质的方式、动力,理想稳态扩散过程、真实条件下的稳态扩散过程和旋转圆盘电极的工作原理,了解非稳态扩散过程的特点。
4、电化学常用实验方法的基础知识和相关应用
考试内容:有关电势阶跃法,电势扫描法,交流阻抗法的基本原理的简单应用。 考试要求:了解上述电化学常用实验方法的工作原理、相关测量技术和数据解析方法。
题型:选择题或填空题10-20%,名词解释20-30%,问答及计算题50-70%。
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