课程编号：448 课程名称：无机非金属材料科学基础
一、考试的总体要求
要求考生比较系统地掌握本课程各个章节的基础理论和基本知识，了解无机非金属材料的结构、物理性能和化学反应的变化规律和相互联系，从而具有综合运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。
二、考试的内容及比例
第一章 晶体结构
几何结晶学基础——晶体的宏观对称，空间格子构造的几何规律；
晶体化学基本原理——配位数和配位多面体，球体紧密堆积原理，离子极化，电负性，鲍林规则的应用；
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（重点层状结构），鲍林电价规则的应用；
晶体结构缺陷——点缺陷及其化学反应表示方法（重点），热缺陷的化学平衡及浓度计算，固溶体特点，分类及其研究方法，置换型固溶体中“组分缺陷”反应表示式，非化学计量化合物的各种缺陷反应式。
第二章 熔体和玻璃体
玻璃结构理论，熔体性质和玻璃的通性，玻璃形成的基本条件（从热力学、动力学、结晶化学解释），常见的玻璃类型及其基本结构参数的计算。
第三章 表面与界面
界面上的润湿，粘附、吸附和表面改性，弯曲表面效应；晶界结构和分类，多晶体晶界构形与相分布；固体微粒子一溶剂界面特性及扩散双电层与x---电位的关系，氧化物料浆稳定性的控制。
第四章 相平衡
在牢固的掌握单元和二元系统各种类型相图及其基本规则的基础上，重点讨论三元相图中的一些基本类型，并能熟练地运用相图的基本规则来确定相图中的点、线、面的性质以及相平衡和非平衡的条件下分析熔体冷却下来的析晶路程，熟练地看懂相图，并能初步运用相图知识来解决实际问题。
第五章 扩散和固相反应
固体中质点扩散的特点和扩散动力学方程，扩散推动力及扩散机制、非化学计量氧化物中的扩散，扩散系数及其影响因素；固相反应及其动力学特征，固相反应中两个扩散动力学方程的分析和比较，影响固相反应的因素。
第六章 相变
相变的分类，液固相变过程的热力学和动力学分析，液一液相变中玻璃分相，介稳相图中的亚稳区和不稳区的特点，分相热力学理论和结晶化学观点。
第七章 烧结
烧结的概念及推动力，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，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，影响烧结的因素。
第八章 陶瓷材料的力学性能
陶瓷材料的弹性形变、虎克定律，应力，应变，弹性模量，剪切模量，体积模量，多相系统的弹性模量，陶瓷材料的塑性形变，滑移，延展性，理论剪切强度，位错，蠕变，陶瓷材料的脆性断裂，强度，理论断裂强度，格里菲斯（Griffith）微裂纹理论，英格里斯（Inglis）和奥罗万（Orowan）对临界应力的计算，断裂表面能，裂纹扩展的临界条件，格里菲斯对临界应 力的计算，应力强度因子K1，平面应变断裂韧性K1c，裂纹的起源，裂纹的快速扩展，影响 裂纹扩展的因素，静态疲劳，蠕变断裂，纤维结构对材料脆性断裂的影响，提高陶瓷材料强 度的方法，改善陶瓷材料脆性的途径，复合材料的强度和韧性，陶瓷材料的强度。
第九章 陶瓷材料的热学性能
晶体的点阵振动，格波，影响热导率的因素，陶瓷材料的热容，热膨胀，固体材料热膨胀机理，多晶体和复合材料的热膨胀，陶瓷材料的抗热震性，抗热震断裂性，抗热震损伤性，抗热震性的表示法，测量方法，热应力，抗热震性因子，导热系数，热应力因子R、R’和R’’，抗热应力损伤因子R’’’和R’’’’，影响抗热震性的因素，影响抗热震断裂性的主要因素，影响抗热震损伤性的主要因素。
第十章 陶瓷材料的电学性能
陶瓷材料的电阻及电导，弗兰克尔缺陷和肖特基缺陷，载流子，载流子浓度，迁移率，杂质离子电导，电子式电导，玻璃的电导，中和效应，压抑效应，电极和介质问的离子交换，电化学老化，提高陶瓷材料绝缘电阻的措施，半导体陶瓷材料的电导，导电陶瓷的电导，陶瓷材料在电场中的极化与介电常数，极化的基本概念及微观机理，有效电场，克劳修斯一莫索蒂方程，极化形式，电子与离子的位移与松弛极化，自发极化，复合材料的介电常数，介电常数的温度系数，空间电荷，陶瓷材料的介质损耗，介质损耗的基本概念，复介电常数，介质的损耗的形式，复合介质的损耗，空间电荷效应，影响介质损耗的因素，陶瓷材料的损耗，陶瓷材料的抗电强度，在强电场作用下陶瓷介质的破坏，电击穿，热击穿，陶瓷材料的电化学老化。
各部分比例如下：第1-2章约30分；第3章15-25分；第4章20-25分；第5-7章25-30分；第8章约15分；第9章约10分；第10章约25分。各部分比例每年可能酌情做微小调整。
三、试卷类型及比例
1、填空判断：20-30；2、简答题：30-40；3、计算题：20-30；4、分析讨论题：50-60。类型及比例每年可能酌情做微小调整。
四、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为三小时。
五、主要参考教材
1.《无机材料科学基础》，陆佩文等编，武汉工业大学出版社。
2.《陶瓷材料物理性能》，关振铎，张中太，焦金生，清华大学出版社。