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中國地質(zhì)大學(xué)(北京)2025年碩士研究生入學(xué)考試《材料與化工基礎(chǔ)(819)》考試大綱與參考書目
考試性質(zhì)
《材料與化工基礎(chǔ)》由《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和《高分子化學(xué)》兩門課構(gòu)成。
考試方式和考試時間
《材料與化工基礎(chǔ)》試卷總分150分,包括兩個部分。
試卷結(jié)構(gòu)
第一部分(占總分的30%)屬于必做部分,內(nèi)容來源于《材料科學(xué)基礎(chǔ)》中的“晶體化學(xué)基本原理”、“晶體結(jié)構(gòu)”和“晶體結(jié)構(gòu)缺陷”;第二部分(占總分的70%)屬于選做部分,內(nèi)容來源于《材料科學(xué)基礎(chǔ)》或《高分子化學(xué)》,學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)背景選做《材料科學(xué)基礎(chǔ)》或《高分子化學(xué)》。
考試內(nèi)容和考試要求
(一)必做部分(30%)
1、晶體化學(xué)基本原理
球體緊密堆積原理;配位數(shù)和配位多面體;離子的極化;電負性;鮑林規(guī)則及其應(yīng)用。
2、晶體結(jié)構(gòu)
各種簡單的典型的晶體結(jié)構(gòu)的描述和特點;硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的分類、性質(zhì)和特點。
3、晶體結(jié)構(gòu)缺陷
(1)點缺陷:點缺陷的概念和分類,Schottky缺陷,F(xiàn)renkel缺陷,點缺陷的表示方法,缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法;
(2)固溶體:固溶體的概念、特點、分類,置換型固溶體,固溶體的性質(zhì)及應(yīng)用;
(3)非化學(xué)計量化合物:非化學(xué)計量化合物結(jié)構(gòu)缺陷的概念、類型及形成條件
(二)選做部分(70%)
選做一:《材料科學(xué)基礎(chǔ)》
1、熔體和玻璃體
(1)熔體的結(jié)構(gòu)(熔體的聚合物理論)和性質(zhì);
(2)熔體的冷卻過程(成核和晶體長大,析晶過程,影響析晶能力的因素);
(3)玻璃的通性,玻璃的結(jié)構(gòu),玻璃態(tài)物質(zhì)形成方法,玻璃的形成條件(從熱力學(xué)觀點、動力學(xué)觀點、結(jié)晶化學(xué)觀點解釋)。
2、固體的表面和界面
(1)固體表面的特征、結(jié)構(gòu),固體的表面能;
(2)固體界面的潤濕;
(3)吸附和表面改性。
3、粘土-水系統(tǒng)膠體化學(xué)
(1)粘土荷電的原因;
(2)粘土的離子吸附與交換;
(3)粘土膠體的電動性質(zhì)(電動電位及影響因素);
(4)粘土-水系統(tǒng)的膠體性質(zhì)。
4、相平衡和相圖
(1)吉布斯相律,相、組分、自由度的含義;
(2)一元相圖中點、線、區(qū)域的含義,具有同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變的一元相圖,SiO2相圖,一元相圖的應(yīng)用;
(3)二元相圖的基本類型和特征,Al2O3-SiO2相圖,二元相圖的應(yīng)用;
(4)三元相圖的濃度三角形、等含量規(guī)則、恒比例規(guī)則、杠桿規(guī)則、重心位置規(guī)則(交叉位置規(guī)則、共軛位置規(guī)則)、連線規(guī)則、切線法則,三元相圖的基本類型和特征;
(5)掌握相圖的基本規(guī)則和原理,能夠分析熔體的冷卻結(jié)晶過程,能夠應(yīng)用杠桿規(guī)則計算相量,能夠初步運用相圖知識來解決實際問題。
5、擴散
(1)固體中質(zhì)點擴散的特點;
(2)擴散動力學(xué)方程;
(3)擴散的微觀機制;
(4)擴散系數(shù)的求法及影響擴散的各種因素。
6、固相反應(yīng)
(1)固相反應(yīng)特點;
(2)固相反應(yīng)動力學(xué)方程;
(3)影響固相反應(yīng)的各種因素。
7、燒結(jié)
(1)燒結(jié)的定義,燒結(jié)過程的推動力,燒結(jié)模型;
(2)固態(tài)燒結(jié)和液態(tài)燒結(jié)的傳質(zhì)機理,各種傳質(zhì)機理的分析和比較;
(3)晶粒生長和二次再結(jié)晶的概念和分析,晶界在燒結(jié)中的作用;
(4)影響燒結(jié)的因素,Al2O3陶瓷的常見燒結(jié)方法,特種燒結(jié)方法及其常見應(yīng)用。
選做二:《高分子化學(xué)》
1、緒論
掌握高分子化合物的基本概念、分類及命名原則;掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、高分子結(jié)構(gòu)等基本概念。
2、縮聚和逐步聚合反應(yīng)
掌握逐步聚合反應(yīng)的特點、官能度等活性;掌握反應(yīng)程度、官能度、線型縮聚、體型縮聚等基本概念;掌握線型縮聚反應(yīng)的機理、聚合度的控制、影響聚合度的因素,重要線型逐步聚合物的聚合反應(yīng)方程;體型縮聚單體的條件、平均官能度的計算、體型縮聚的特點、凝膠點的試驗測定,利用Carothers方程預(yù)測凝膠點,了解重要逐步聚合物的制備方法。
3、自由基聚合
握自由基聚合相關(guān)基本概念、單體結(jié)構(gòu)與聚合機理的關(guān)系,自由基聚合反應(yīng)機理及特征,主要引發(fā)劑類型及引發(fā)機理,影響聚合速率和分子量的因素,自動加速現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因,熟悉阻聚、緩聚、動力學(xué)鏈及動力學(xué)鏈長、聚合上限溫度等基本概念。
4、自由基共聚合
了解共聚反應(yīng)的意義及目的,共聚物的分類及命名,競聚率的意義,交替共聚、理想共聚、非理想共聚行為組成的曲線繪制,自由基及單體的活性與取代基的關(guān)系。
5、聚合方法
掌握本體、溶液、懸浮、乳液等各種聚合實施方法的定義、組成、優(yōu)缺點,掌握一些典型聚合物的聚合方法;掌握經(jīng)典乳液聚合反應(yīng)的機理。
6、離子聚合
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,活性種的主要形式,離子型聚合反應(yīng)機理及其特征,溶劑、溫度及反離子對聚合反應(yīng)速率和分子量的定性影響;掌握活性陰離子聚合的基本特征及其應(yīng)用。
參考書目
1、《無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》,陸佩文編,武漢理工大學(xué)出版社,2005.
2、《高分子化學(xué)(第五版)》,潘祖仁主編,化學(xué)工業(yè)出版社,2014.
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