一、考试要求
应考者需全面系统地掌握材料固态相变的基本概念、基本原理、研究方法及其主要应用领域,重点考查扩散型和非扩散型两大类固态相变,要求能灵活运用固态相变基本原理分析实际材料中的相变问题。
二、考试内容
1) 固态相变概论
固态相变一般特征及其分类方法;
固态相变热力学基础;
固态相变经典形核理论:均匀形核与非均匀形核;
固态相变长大机制:协同型与非协同型、扩散控制与界面控制;
固态相变动力学:Johnson-Mehl-Avrami方程、TTT图。
固态相变产物的粗化:Gibbs-Thomson效应与弥散沉淀相的粗化。
2) 扩散型相变
脱溶沉淀:沉淀驱动力、沉淀序列及其影响因素;胞状沉淀;相间析出。
调幅分解:热力学条件与动力学机制、调幅分解组织与性能特点。
共析分解:共析分解热力学、珠光体相变机制与动力学。
贝氏体转变:贝氏体形态及晶体学、转变机制、热力学与动力学、主要争议问题。
块状转变:块状转变条件、本质及特征。
有序-无序转变:热力学条件与转变类型、有序度参量、有序化机制及动力学。
3) 无扩散型相变
位移型相变概念与分类:调位型与点阵畸变型相变。
位移型相变一般特征:结构关系、转变机制、显微组织特征、形状变化等。
调位型相变:铁性转变、w转变。
马氏体型相变:马氏体相变基本特征、热力学与动力学特点、晶体学特点与马氏体相变晶体学唯象理论。
其它点阵畸变型相变:膨胀主导型相变、赝马氏体相变。
4) 相变的统计理论
相变统计理论的基本思路:范德瓦尔斯对理想气体状态方程的修正与平均场近似。
朗道连续相变理论:序参量与朗道理论的基本思路及其局限性。
标度律与普适性:临界指数的标度关系、标度假定与普适类。
重正化群方法与软模相变基本概念。
5) 固态相变研究实例及应用
调幅分解强韧化;
形状记忆合金;
ZrO2陶瓷相变增韧;
钙钛矿铁电相变及应用。
三、试卷结构
考试时间180分钟,满分100分
1) 题型结构
概念题(名词解释、多项选择):30分
简答题:30分
基本定律及公式推导:20分
综合论述及应用题:20分
2) 内容结构
固态相变概论:20分
扩散型相变:25分
无扩散型相变:25分
相变统计理论:15分
固态相变研究实例及应用:15分
四、参考书目
1) D.A.波特等著,李长海等译,金属和合金中的相变,冶金工业出版社,1988年
2) 冯端,金属物理学(第二卷), 科学出版社, 1990年
3) 戚正风,固态金属中的扩散与相变,机械工业出版社,1998年