中国地质大学（北京）2027年硕士研究生招生考试大纲——819材料与化工基础

中国地质大学（北京）2027年硕士研究生招生考试大纲——819材料与化工基础

  考试性质

  《材料与化工基础》由《材料科学基础》和《高分子化学》两门课构成。

  考试方式和考试时间

  《材料与化工基础》为闭卷考试，试卷总分150分，包括两个部分。

  试卷结构

  第一部分（占总分的60%）属于必做部分，必做部分的40%为材料素养考察，必做部分60%内容来源于《材料科学基础》中的“晶体化学基本原理”、“晶体结构”和“晶体结构缺陷”；第二部分（占总分的40%）属于选做部分，内容来源于《材料科学基础》或《高分子化学》，学生可以根据自己的专业背景选做《材料科学基础》或《高分子化学》。

  考试内容和考试要求

  （一）必做部分（60%）

  1、材料素养考察：对基础材料科学的认知、科学思维与分析能力、学科前沿与社会责任意识以及实验与研究方法等方面的综合评估。

  2、晶体化学基本原理：球体紧密堆积原理；配位数和配位多面体；离子的极化；电负性；鲍林规则及其应用。

  3、晶体结构：各种简单的典型的晶体结构的描述和特点；硅酸盐晶体结构的分类、性质和特点。

  4、晶体结构缺陷

  （1）点缺陷：点缺陷的概念和分类，Schottky缺陷，Frenkel缺陷，点缺陷的表示方法，缺陷化学反应方程式的写法；

  （2）固溶体：固溶体的概念、特点、分类，置换型固溶体，固溶体的性质及应用；

  （3）非化学计量化合物：非化学计量化合物结构缺陷的概念、类型及形成条件。

  （二）选做部分（40%）

  选做一：《材料科学基础》

  1、熔体和玻璃体

  （1）熔体的结构（熔体的聚合物理论）和性质；

  （2）熔体的冷却过程（成核和晶体长大，析晶过程，影响析晶能力的因素）；

  （3）玻璃的通性，玻璃的结构，玻璃态物质形成方法，玻璃的形成条件（从热力学观点、动力学观点、结晶化学观点解释）。

  2、固体的表面和界面

  （1）固体表面的特征、结构，固体的表面能；

  （2）固体界面的润湿；

  （3）吸附和表面改性。

  3、粘土-水系统胶体化学

  （1）粘土荷电的原因；

  （2）粘土的离子吸附与交换；

  （3）粘土胶体的电动性质（电动电位及影响因素）；

  （4）粘土-水系统的胶体性质。

  4、相平衡和相图

  （1）吉布斯相律，相、组分、自由度的含义；

  （2）一元相图中点、线、区域的含义，具有同质多晶转变的一元相图，SiO₂相图，一元相图的应用；

  （3）二元相图的基本类型和特征，Al₂O₃-SiO₂相图，二元相图的应用；

  （4）三元相图的浓度三角形、等含量规则、等比例规则、杠杆规则、重心位置规则（交叉位置规则、共轭位置规则）、连线规则、切线法则，三元相图的基本类型和特征；

  （5）掌握相图的基本规则和原理，能够分析熔体的冷却结晶过程，能够应用杠杆规则计算相量，能够初步运用相图知识来解决实际问题。

  5、扩散

  （1）固体中质点扩散的特点；

  （2）扩散动力学方程；

  （3）扩散的微观机制；

  （4）扩散系数的求法及影响扩散的各种因素。

  6、固相反应

  （1）固相反应特点；

  （2）固相反应动力学方程；

  （3）影响固相反应的各种因素。

  7、烧结

  （1）烧结的定义，烧结过程的推动力，烧结模型；

  （2）固态烧结和液态烧结的传质机理，各种传质机理的分析和比较；

  （3）晶粒生长和二次再结晶的概念和分析，晶界在烧结中的作用；

  （4）影响烧结的因素，Al₂O₃陶瓷的常见烧结方法，特种烧结方法及其常见应用。

  选做二：《高分子化学》

  1、绪论

  掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则；掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、高分子结构、聚合反应等基本概念。

  2、缩聚和逐步聚合反应

  掌握逐步聚合反应的特征；掌握反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚等基本概念和产物结构；掌握线型缩聚反应的机理、聚合度的控制、影响聚合度的因素，重要线型逐步聚合物的聚合反应历程和制备方法；体型缩聚单体的条件、平均官能度的计算、体型缩聚的特点、利用Carothers方程预测凝胶点。

  3、自由基聚合

  掌握自由基聚合相关基本概念、单体结构与聚合机理的关系，自由基聚合反应机理及特征，主要引发剂类型及引发机理，影响聚合速率和分子量的因素，自动加速现象及其产生的原因，熟悉阻聚、缓聚、动力学链及动力学链长、聚合上限温度等基本概念。

  参考书目

  1、《无机材料科学基础》，陆佩文编，武汉理工大学出版社，2005.

  2、《高分子化学（第五版）》，潘祖仁主编，化学工业出版社，2014.