青岛理工大学2023年硕士研究生复试科目及复试大纲
材料科学与工程综合研究生复试科目大纲
一、 课程名称：材料科学与工程综合
材料科学与工程综合，含：①材料科学研究方法②无机非金属材料学③高分子物理④土木工程材料(①必考，②-④任选一门考)
二、适用专业：材料科学与工程综合(学术和专业学位)
三、总体要求：
1、材料科学研究方法：课程的考试目的在于考察考生对X射线衍射、光学和电子显微镜、核磁共振、热分析、光谱分析、孔结构和硬度压痕等测试方法的基本原理、测试仪器、制样方法及结果分析等知识的理解和掌握程度，并关注学生综合利用各类已知研究方法解决实际材料科学领域问题的能力。
2、无机非金属材料学：要求考生系统地掌握玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料的特性与功能，重点掌握不同材料的组成、工艺、结构、性能和效能之间的关系，综合运用上述知识，选择研究路线，设计实验方案，安全开展实验，正确采集实验数据，同时具备工程师基本素质，并培养学生分析和解决材料的设计、制备与检验等工程实际问题的能力。
3、高分子物理：本课程着重研究高分子材料结构与性能之间关系的一门学科，与高分子材料的分子设计、合成工艺、改性方法、成型工艺、实际应用等都有非常密切的联系，是高分子材料与工程及其相关专业的重要专业基础课之一。通过本课程的学习，使学生对高分子的结构与性能有充分的认识并能从分子运动的观点分析和解释高分子结构与性能的关系，培养学生在实际科研工作中运用高分子物理基本原理的能力以及学术交流能力。
4、土木工程材料：掌握土木工程中主要材料的技术性能、品种规格、适用范围、检验方法及储运等基本知识，熟悉重要材料的规格、型号、生产工艺、组成以及相关测试技术等内容。
四、主要内容：
(一)、材料科学研究方法的主要内容：
一)X射线衍射分析
X射线产生的基本条件;X射线谱的分类及特性;X射线谱的能量方程、微观粒子在电场作用下的运动方程;依据布拉格方程计算掠射角、晶面间距或入射波长等参数;X射线与物质作用产生的各种射线;影响衍射强度的因素和物理意义;X衍射法对物相的定性、定量分析原理;简单的XRD图谱分析。
二)光学显微镜分析
传统光学显微镜的构造及分辨率极限;不同电磁波的波长;正交偏光镜下的晶体光学性质。
三)电子显微镜
弹性背散射电子与非弹性背散射电子的区别;电子与固体表面相互作用时产生的各类信号的特点和应用;透射电镜的结构特点;透射电镜的明场相、暗场相和衍射花样的成像原理;简单的倒易空间计算;透射电镜的样品制备;扫描电镜的结构组成及各主要部件的特点;扫描电镜的工作原理、影响扫描电镜分辨率和景深的因素;形貌衬度的成像原理;扫描电镜的样品制备;X射线能谱仪的原理、性能特点和分析模式。
四)核磁共振波谱分析
磁性核的特点和常用的磁性核;产生核磁共振的条件;简单的核磁共振图谱的识别。
五)热分析
DSC、DTA和TG的基本工作原理、设备的基本构造及其差异;三种测试方法的基本图谱的解读，水泥基材料中常用成分吸、放热峰在图谱中的位置。影响DTA、TG曲线的主要因素。
六)光谱与能谱分析
分子的振动形式;红外光谱的产生条件;红外光谱定性分析物质官能团的基本原理，常见官能团的位置，简单红外光谱的识图;影响基团频率位移的因素;红外光谱试样的制备方法和要求;拉曼光谱与红外光谱产生原理的区别;XPS的产生原理，与EDS的区别;XPS测试方法的特点。
七)孔结构分析
孔结构的含义;压汞法的测试原理，误差来源;二次进汞原理;各类孔结构参数的含义;气体吸附法的原理，与压汞法的比较。
八)硬度测试
测量压痕硬度的意义;压痕硬度的测试原理;纳米压痕测试技术的应用范围。
九)综合应用
除考察各类研究方法的基础知识外，尤其注重的是能够依据各类研究方法的研究对象、适用范围，综合运用各类研究方法，解决实际材料科学问题。
参考用书：材料科学研究方法，主编：金祖权，张苹，出版社：哈尔滨工业大学，出版时间：2018年。
(二)、无机非金属材料学主要内容：
一)绪论
基本要求与基本知识点：熟悉无机非金属材料的概念，熟悉其分类和发展趋势，熟悉无机非金属材料的定义与特点，了解无机非金属材料在社会发展中的作用地位，掌握无机非金属材料的科学基础知识，掌握无机非金属材料学的共性，掌握硅氧四面体的特征，组合方式，掌握常用的无机非金属材料的评价方法。
二)玻璃
基本要求与基本知识点：了解玻璃的分类，掌握玻璃的结构假说，掌握玻璃的形成条件与形成方法;掌握硅酸盐玻璃的结构特征，掌握硼氧反常性，掌握玻璃的化学稳定性;掌握玻璃钢化原理，了解玻璃的着色与脱色，了解玻璃的核化、分相与析晶。
三)陶瓷材料
了解我国陶瓷材料的发展历史与现状;掌握陶瓷材料的制作原理，重点是陶瓷的烧成;掌握各类氧化物与非氧化物陶瓷材料的基本物理、化学性质以及应用。
四)水泥
了解水泥的分类和原料组成;掌握水泥的化学组成与矿物组成;了解水泥的烧成过程与矿物形成过程;掌握水泥中不同矿物组成的特点;掌握水泥的水化反应，熟悉掌握水泥的基本性能，并能够针对不同的应用环境选择或设计不同的水泥。
参考用书：无机非金属材料学，主编：陈兆峰, 张中伟，出版社：西北工业大学出版社，出版时间：2012年。
(三)、高分子物理主要内容：
一)高分子的链结构
1. 高分子链的化学结构，高分子链的立体化学结构，高分子的共聚、支化及交联结构;
2. 高分子链的内旋转构象，分子量和分子量分布概念及测定方法;
3. 高分子链远程结构所包含的内容及高分子链柔顺性的影响因素。
二)高分子的溶液性质
1. 高聚物溶解过程的特点，高聚物溶剂的选择;
2. 高分子溶液的其它性质，温度和溶度对高分子链尺寸的影响;
3. 高分子在溶液中的扩散，高分子在溶液中的粘性流动。
三)聚合物的非晶态
1. 高聚物的非晶态结构模型，无规线团模型，两相球粒模型;
2. 非晶态聚合物的力学状态，热转变，玻璃态，高弹态，粘流态，玻璃化温度，黏流温度，玻璃化温度的测量，玻璃化转变理论，影响玻璃化温度的因素;
3. 非晶聚合物的取向和解取向，取向度及其测定方法。
四)聚合物的结晶态
1. 结晶速度及其测定方法，影响结晶速度的因素，Avrami方程;
2. 结晶聚合物的熔融特点与熔点，影响熔点的因素;
3. 结晶对聚合物物理机械性能的影响，结晶度及其测量，结晶度大小对聚合物性能的影响;
4. 高分子液晶的结构和性质，高分子液晶的应用。
五)聚合物的屈服和断裂
1. 玻璃态聚合物的拉伸，玻璃态聚合物的强迫高弹形变，结晶聚合物的拉伸，应弹性材料的拉伸，应变诱发塑料-橡胶转变;
2. 聚合物的断裂理论和理论强度;
3. 影响高聚物实际强度的因素。
六)聚合物的高弹性与黏弹性
1. 高弹体的熵弹性;
2. 交联网络的溶胀;
3. 黏弹性与时间、温度的关系，时温等效原理
参考用书：高分子物理，主编：何曼君，出版社：复旦大学出版社，出版时间：2018年。
(四)、土木工程材料主要内容：
1)土木工程材料的基本性质
材料的基本物理性质、力学性质和材料与水作用的性质，材料的耐久性等基本概念。材料的物理性质、亲水性、力学性质与传统意义概念的联系与区别。
2)无机胶凝材料
胶凝材料的分类，建筑石膏的定义、制备、技术性质、凝结硬化及应用，石灰的定义、制备、熟化与硬化，技术性质与应用。硅酸盐水泥的原料及生产过程简介，熟料的矿物组成与特性、凝结硬化机理、技术性质和质量要求。水泥石腐蚀与防止。掺混合材料的硅酸盐水泥种类、组成、特性和应用，水泥混合材料的定义、种类、作用、特性与选用。
3)水泥混凝土及砂浆
混凝土的定义、分类及发展，普通混凝土的组成、各组成材料的作用。普通混凝土的组成材料的基本要求、品种选择、主要技术性质。水泥混凝土拌合物的和易性概念及选择，影响和易性的主要因素、和易性测定方法。水泥混凝土强度与强度等级、强度公式、主要影响因素、提高的强度措施。混凝土的配合比设计原理步骤与方法。混凝土的耐久性。外加剂常用品种、作用机理和应用。砌筑砂浆组成、技术性能。绿色混凝土等混凝土领域内的新发展领域及趋势(开放内容)。
4)砌筑材料
砌筑材料特点及发展方向。多孔砖、空心砖的技术性能、应用，常用砌块的种类及性质。现代墙体材料的发展趋势(开放内容)。
5)建筑钢材
建筑钢材的主要力学性能、常用品种和选用，冷加工与时效强化、防火与防腐
6)防水材料
沥青材料主要技术性能。新型防水材料的种类、性质及应用(高聚物改性沥青防水卷材及合成高分子防水卷材的特点、主要性质及选用)。
7)沥青混合料
沥青混合料的组成与性质，沥青混合料的配合比设计的基本要求及方法。
参考用书：土木工程材料(第二版)，主编：吕平、赵亚丁，出版社：大连理工大学出版社，出版时间：2018年
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原标题：青岛理工大学2023年硕士研究生复试科目及复试大纲
文章来源：http://yjsh.qtech.edu.cn/info/1097/3007.htm
