865《材料物理化學(xué)》（方向一）考試大綱

    一、考試的基本要求

    要求學(xué)生比較系統(tǒng)地理解和掌握材料物理化學(xué)的基本概念和基本理論，

    材料物理化學(xué)（方向一）要求學(xué)生掌握晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶化學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷的基本概念和基礎(chǔ)理論；掌握玻璃體、表面與界面的基本理論與基本概念；熟悉相平衡圖的基本概念，掌握相圖的應(yīng)用，能進行相圖的分析；掌握擴散、固相反應(yīng)、相變和燒結(jié)等高溫過程動力學(xué)的基本理論與基本概念；具備一定的分析和解決實際問題的能力。

    二、考試方式和考試時間

    閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

    三、參考書目（僅供參考）

    《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》，張其土主編，華東理工大學(xué)出版社

    《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》，宋曉嵐黃學(xué)輝主編，化學(xué)工業(yè)出版社

    《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》，曾燕偉主編，武漢理工大學(xué)出版社

    四、試題類型：

    主要包括填空題、選擇題、是非題、計算題、論述題、相圖分析等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    第一部分晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

    掌握：晶體的基本概念與性質(zhì)，單位平行六面體的劃分原則，晶體的對稱要素、點群、晶面符號與晶棱符號，結(jié)晶化學(xué)的基本原理，晶體的宏觀對稱，晶體的微觀對稱，晶胞的概念，空間群的概念，球體緊密堆積原理；金剛石結(jié)構(gòu)、NaCl結(jié)構(gòu)、硫化鋅結(jié)構(gòu)、螢石結(jié)構(gòu)、金紅石結(jié)構(gòu)，剛玉結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)等典型晶體結(jié)構(gòu)的特征，以及晶胞參數(shù)等的計算；硅酸鹽結(jié)構(gòu)與分類，各種類型的典型硅酸鹽結(jié)構(gòu)。

    熟悉：晶體的宏觀對稱，晶體的微觀對稱，晶胞的概念，空間群的概念，球體緊密堆積原理，NaCl結(jié)構(gòu)、金剛石結(jié)構(gòu)、螢石結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)和層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，離子晶體結(jié)構(gòu)中負(fù)離子的堆積方式、正離子的配位數(shù)、正離子占據(jù)的空隙位置。

    第二部分晶體結(jié)構(gòu)缺陷

    掌握：點缺陷的概念與類型，熱缺陷的分類，熱缺陷濃度的計算，固溶體的概念與分類，能熟練書寫缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式和相應(yīng)的固溶式，形成連續(xù)置換型固溶體的條件，組份缺陷的形成原因，非化學(xué)計量化合物的概念與分類，間隙型固溶體的形成規(guī)律，固溶體的研究方法，位錯的基本概念，刃位錯與螺位錯。

    熟悉：點缺陷的概念與類型，固溶體的概念與分類，能熟練書寫缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式和相應(yīng)的固溶式，點缺陷濃度的計算，形成連續(xù)置換型固溶體的條件，組份缺陷的形成原因，刃位錯與螺位錯。

    第三部分非晶態(tài)固體

    掌握：熔體的概念，粘度的概念，玻璃的通性，玻璃態(tài)物質(zhì)的形成方法，玻璃形成的熱力學(xué)觀點和動力學(xué)手段，形成玻璃的結(jié)晶化學(xué)條件，玻璃的結(jié)構(gòu)，硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)特征和玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算，硼酸鹽玻璃。

    熟悉：玻璃的結(jié)構(gòu)，粘度的概念，形成玻璃的結(jié)晶化學(xué)條件，玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算。

    第四部分材料的表面與界面

    掌握：固體的表面力場、晶體的表面結(jié)構(gòu)，固體表面的雙電層對表面能的影響，彎曲表面效應(yīng)，潤濕與粘附的概念與特點，表面粗糙度對潤濕的影響，界面行為，晶界結(jié)構(gòu)與分類，多晶體的組織；粘土的荷電性，粘土的離子吸附與交換，粘土膠體的電動性質(zhì)，粘土泥漿的流動性和穩(wěn)定性，粘土泥漿發(fā)生觸變性的條件，粘土具有可塑性的原因。

    熟悉：固體表面的雙電層對表面能的影響，潤濕與粘附的概念與特點，表面粗糙度對潤濕的影響，粘土的荷電性，粘土泥漿的流動性和穩(wěn)定性。

    第五部分相圖

    掌握：相圖的基本知識，水型物質(zhì)與硫型物質(zhì)，單元系統(tǒng)相圖，可逆與不可逆多晶轉(zhuǎn)變的單元相圖，二元系統(tǒng)相圖的特點，二元相圖的分析，三元系統(tǒng)相圖的特點、杠桿規(guī)則、連線規(guī)則、切線規(guī)則、重心規(guī)則、三角形規(guī)則等，三元相圖的分析與析晶路程。

    熟悉：可逆與不可逆多晶轉(zhuǎn)變的單元相圖，二元系統(tǒng)相圖的特點，三元系統(tǒng)相圖的特點，三元相圖的分析與析晶路程。

    第六部分?jǐn)U散與固相反應(yīng)

    掌握：擴散的基本特點，影響固體材料中擴散的因素，擴散動力學(xué)方程，擴散過程的推動力，微觀機構(gòu)與擴散系數(shù)，擴散系數(shù)的一般熱力學(xué)關(guān)系，本征擴散與非本征擴散，點缺陷濃度與質(zhì)點擴散的關(guān)系及其計算，非化學(xué)計量化合物中的擴散特點；固相反應(yīng)及其動力學(xué)特征，固相反應(yīng)的動力學(xué)方程，擴散動力學(xué)范圍的動力學(xué)方程，影響固相反應(yīng)的因素。

    熟悉：擴散過程的推動力，擴散系數(shù)，擴散系數(shù)的一般熱力學(xué)關(guān)系，本征擴散與非本征擴散，點缺陷濃度與質(zhì)點擴散的關(guān)系及其計算；擴散動力學(xué)范圍的動力學(xué)方程，固相反應(yīng)及其動力學(xué)特征。

    第七部分相變

    掌握：相變的分類方法和特點，一級相變與二級相變，馬氏體相變的特征，相變過程的不平衡態(tài)與亞穩(wěn)區(qū)，相變過程的推動力，晶核形成條件，影響析晶能力的因素，液-固相變過程動力學(xué)，分相的結(jié)晶化學(xué)觀點，液相的不混溶現(xiàn)象。

    熟悉：相變的分類方法和特點，馬氏體相變的特征，相變過程的推動力，晶核形成條件，分相的結(jié)晶化學(xué)觀點。

    第八部分材料的燒結(jié)

    掌握：燒結(jié)的概念與模型，燒結(jié)的定義，燒結(jié)過程的推動力，固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴散傳質(zhì)，液相燒結(jié)中的流動傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)，液相燒結(jié)的特點，各種傳質(zhì)過程特點與相應(yīng)的公式，晶粒生長與二次再結(jié)晶，影響燒結(jié)的因素。

    熟悉：燒結(jié)的概念與模型，燒結(jié)過程的推動力，固態(tài)燒結(jié)中的蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)和擴散傳質(zhì)，液相燒結(jié)中的流動傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)，各種傳質(zhì)過程特點與相應(yīng)的公式，晶粒生長與二次再結(jié)晶。

    865《材料物理化學(xué)》（方向二）考試大綱

    一、考試的基本要求

    要求學(xué)生比較系統(tǒng)地理解和掌握材料物理化學(xué)的基本概念和基本理論，

    材料物理化學(xué)（方向二）要求學(xué)生掌握聚合物的聚合機理、合成方法和單體對聚合機理的選擇；理解聚合物的化學(xué)反應(yīng)對聚合物的性能、服役行為、社會與環(huán)境等的影響；掌握高聚物多層次結(jié)構(gòu)、分子運動和性能之間的關(guān)系；熟悉高聚物結(jié)構(gòu)與性能的基本儀器測試方法，并具備對測試結(jié)果進行分析歸納的能力，為分析和解決高分子材料的科研和生產(chǎn)中的問題提供堅實的理論基礎(chǔ)；具備一定的分析和解決實際問題的能力。

    二、考試方式和考試時間

    閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

    三、參考書目（僅供參考）

    《高分子化學(xué)》(第五版)，潘祖仁主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011年；

    《高分子物理》（第四版），華幼卿，金日光主編﹒北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013年；

    《物理化學(xué)》(上、下)(第五版)，天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編，高等教育出版社，2011年。

    四、試題類型：

    主要包括選擇題、是非題、名詞解釋、簡答題、計算題、論述題、閱讀分析等類型，但不局限于上述題型，并根據(jù)每年的考試要求做相應(yīng)調(diào)整。

    五、考試內(nèi)容及要求

    第一章緒論

    基本要求：掌握高分子的基本概念(如高分子、鏈節(jié)、結(jié)構(gòu)單元、單體、聚合反應(yīng)等)；熟悉聚合物的分類方法和命名原則；掌握常見聚合物的聚合機理、合成方程式、化學(xué)結(jié)構(gòu)式和命名等。理解聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微結(jié)構(gòu)等基本概念；掌握聚合物的物理狀態(tài)與性能特點；熟悉高分子科學(xué)的發(fā)展簡史。

    重點：高分子的基本概念(如高分子、鏈節(jié)、結(jié)構(gòu)單元、單體、聚合反應(yīng)等)；常見聚合物的聚合機理、合成方程式、化學(xué)結(jié)構(gòu)式和命名等。

    第二章縮聚和逐步聚合

    基本要求：掌握逐步聚合反應(yīng)的特點；掌握反應(yīng)程度、官能度、官能團等活性、線形縮聚、體形縮聚等基本概念，掌握線形縮聚反應(yīng)的機理與動力學(xué)，線形縮聚中影響聚合度的因素及控制聚合度的方法；掌握重要線形逐步聚合物的聚合反應(yīng)方程；掌握體形縮聚中的凝膠點的預(yù)測；熟悉逐步聚合的實施方法；熟悉縮聚中的副反應(yīng)；了解無規(guī)預(yù)聚物和結(jié)構(gòu)預(yù)聚物；了解常見縮聚物的結(jié)構(gòu)、合成與基本性能。

    重點：反應(yīng)程度、官能度、官能團等活性等基本概念；線形縮聚反應(yīng)的機理與動力學(xué)(動力學(xué)方程的推導(dǎo)過程和適用條件等)；線形縮聚物的聚合度的控制及影響因素(相關(guān)公式的推導(dǎo)與使用)。

    第三章自由基聚合

    基本要求：掌握烯類單體對聚合機理的選擇性；理解自由基聚合的聚合熱力學(xué)等；掌握自由基聚合反應(yīng)機理及其與逐步聚合的差異；掌握引發(fā)劑類型、引發(fā)機理和引發(fā)劑效率；掌握自由基聚合微觀動力學(xué)、影響聚合速率和分子量的因素；掌握自動加速現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因；熟悉阻聚和緩聚、自由基壽命、動力學(xué)鏈、聚合上限溫度等基本概念；熟悉光、熱、輻射等其它引發(fā)作用；熟悉聚合熱力學(xué)及分子量分布；熟悉采用自由基聚合合成的常見聚合物；了解引發(fā)劑的選擇；了解活性自由基聚合。

    重點:烯類單體對聚合機理的選擇性；掌握自由基聚合反應(yīng)機理(三個基元反應(yīng))；引發(fā)劑及其分解動力學(xué)、引發(fā)劑效率；自由基聚合微觀動力學(xué)(動力學(xué)方程的推導(dǎo)過程和適用條件等)；影響聚合速率和分子量的因素；自動加速現(xiàn)象。

    第四章自由基共聚合

    基本要求：掌握共聚物的類型和命名；掌握二元共聚物組成微分方程；掌握二元共聚的共聚物組成曲線、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系；掌握競聚率及其測定與影響因素；掌握Q-e的概念與作用，掌握單體活性和自由基活性及其影響因素；理解前末端效應(yīng)和共聚合的意義；熟悉常見的共聚物；熟悉前末端效應(yīng)；熟悉常見的共聚物；了解多元共聚、二元共聚物的微結(jié)構(gòu)和鏈段序列分布；了解競聚率的測定方法和共聚速率。

    重點:二元共聚物組成微分方程；二元共聚的共聚物組成曲線、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系；Q-e的概念與作用。

    第五章離子聚合

    基本要求：掌握陰/陽離子聚合的單體與引發(fā)劑及其相互間的匹配；掌握幾種典型的離子聚合反應(yīng)體系的組成與聚合條件；掌握離子聚合反應(yīng)機理及其特征；掌握活性聚合和活性聚合物；理解溶劑、溫度及反離子對聚合速率和聚合物結(jié)構(gòu)的影響；熟悉離子共聚合；熟悉活性種的主要形式；了解采用離子聚合的常見聚合物。

    重點：離子聚合的單體與引發(fā)劑及其相互間的匹配；典型的離子聚合反應(yīng)體系的組成與聚合條件；離子聚合反應(yīng)機理及其特征；活性聚合和活性聚合物；溶劑、溫度及反離子對聚合速率、聚合物結(jié)構(gòu)的影響。

    第六章配位聚合

    基本要求：掌握聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象、配位聚合、定向聚合、等規(guī)度等基本概念，掌握Ziegler-Natta引發(fā)體系的組成；熟悉丙烯的配位聚合機理及定向機理；熟悉極性單體和二烯烴的配位聚合；了解茂金屬引發(fā)劑。

    重點：聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象、配位聚合、定向聚合、等規(guī)度等基本概念，Ziegler-Natta引發(fā)體系的組成；丙烯的配位聚合機理及定向機理。

    第七章聚合物的化學(xué)反應(yīng)

    基本要求：掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征；掌握常見聚合物的基團反應(yīng)；掌握聚合物的相似轉(zhuǎn)變、接枝、擴鏈、交聯(lián)反應(yīng)原理；掌握高分子的降解與老化；理解聚合物的化學(xué)反應(yīng)對自然環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響；熟悉反應(yīng)功能高分子。

    重點：聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征；常見聚合物的基團反應(yīng)；聚合物的相似轉(zhuǎn)變、接枝、擴鏈、交聯(lián)反應(yīng)原理；高分子的降解與老化。

    第八章高分子鏈的結(jié)構(gòu)

    基本要求：高分子鏈的結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)造及其與高聚物性能之間的關(guān)系。掌握和理解構(gòu)型、構(gòu)象、高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)、鏈柔性、均方末端距等基本概念。掌握高聚物鏈結(jié)構(gòu)、溫度、外力等因素對高聚物鏈柔性的影響，以及完全伸直鏈、自由結(jié)合鏈、自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距的計算。

    重點：構(gòu)型、構(gòu)象、均方末端距等基本概念，高聚物鏈結(jié)構(gòu)、溫度、外力等因素對高聚物鏈柔性的影響，以及完全伸直鏈、自由結(jié)合鏈、自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距的計算。

    第九章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)

    基本要求：內(nèi)聚能密度的概念，內(nèi)聚能密度大小與分子間作用力之間的關(guān)系；結(jié)晶度的概念、測定方法和計算方法；取向和解取向的概念、機理以及取向?qū)Ω呔畚镄阅艿挠绊?。理解晶體結(jié)構(gòu)的基本概念，聚合物（聚乙烯、聚丙烯）的晶體結(jié)構(gòu)，聚合物的結(jié)晶形態(tài)、晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)模型；理解非晶態(tài)和液晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)。掌握高分子合金相容性、形態(tài)和性能之間的關(guān)系。

    重點：內(nèi)聚能密度的概念，內(nèi)聚能密度大小與分子間作用力之間的關(guān)系；結(jié)晶度的概念、測定方法和計算方法；取向和解取向的概念、機理以及取向?qū)Ω呔畚镄阅艿挠绊憽?/div>

南京工業(yè)大學(xué)

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