材料加工原理-上海交通大学-材料科学与工程学院

《材料加工原理》课程教学大纲

一、课程基本信息

1、课程代码：MT321

2、课程名称（中/英文）：材料加工原理/Fundamentals of Materials Processing

3、学时/学分：80/5

4、先修课程：材料科学基础

5、面向对象：材料科学与工程专业学生

6、开课院（系）、教研室：材料科学与工程学院

7、教材、教学参考书：

1)《材料加工原理》，徐洲，姚寿山编著，科学出版社, 2003年

2)《金属固态相变及应用》，康煜平主编，化学工业出版社，2007

3)《焊接原理及应用》，李亚江，王娟等编著，化学工业出版社，2009

4)《金属材料成型原理》，雷玉成，汪建敏，贾志宏主编，化学工业出版社，

2006

5)《金属材料液态成型工艺》，贾志宏，傅明喜编著，化学工业出版社，2008

6)《材料成形原理》，胡礼木等主编，机械工业出版社，2005

7)《金属学》，宋维锡等主编，冶金工业出版社，1989

8)《材料成形基本原理》，刘全坤主编，机械工业出版社，2010

9)《材料加工原理》，李言祥主编，清华大学出版社，2005

10)《金属基复合材料及其浸渗制备的理论和实践》，赵浩峰，冶金工业出版社，

2005.

11)《金属热态成形传输原理》，林柏年主编，哈尔滨工业大学社，2000

12)《金属凝固原理及技术》，许云华、马幼平主编，冶金工业出版社，2008

13)《近代材料加工原理》，吴德海等主编，清华大学出版社，1997

二、课程性质和任务

《材料加工原理》是材料科学与工程专业的一门主干课，也是该专业的主要技术基础课。本课程以“加工原理”为主线，综合“材料液态成形”、“材料固态成形”、“材料固态相变”和“塑性成形原理等”材料加工基本方法的基础知识和基本原理，融合主要工程材料加工过程中共性的、基本的原理，并突出各类材料加工过程中的特性。通过授课、讨论、实验和课外实践等各个教学环节，运用现代教学手段和方法，使学生掌握各类材料在各种加工过程中的物理冶金、化学冶金和力学冶金以及各种组织转变、传热、传质现象等基本概念、基本原理和基本计算方法，并结合材料加工的各种综合实验，了解材料加工制备的基本过程，加深理论认识，掌握实验技能，提高分析问题和解决问题的能力。为学习后续课程，从事工程技术工作和科学研究工作打下坚实的基础。

三、教学内容和基本要求

《固态成形和相变》部分

第一章普通合金材料的熔配原理

1、知识点群

典型普通合金材料的化学成分、相变过程、组织结构和力学性能；普通合金材料的熔配方法、冶金原理及熔体保护措施；液态金属的结构模型；凝聚态物质的体自由能理论、物理状态方程、表面与与界面性质、液态金属的粘性与流动理论、半固态金属的流变模型及建模方法。

2、教学内容

1.1液体金属的基本理论

1.2粘度理论

1.3表面和界面张力

1.4 Gibbs表面吸附方程

1.5 斯托克斯Stokes公式

1.6 半固态流变模型

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数10 ）

掌握并举例说明普通合金材料的熔配方法、冶金原理及熔体保护措施。掌握凝聚态物质的体自由能理论、物理状态方程、表面与与界面性质、液态金属的粘性与流动理论。

第二章金属的凝固原理

1、知识点群

金属凝固的一般理论、凝固过程的散热特性、传热和传质的基本公式；形核的动力学条件、晶体长大方式、溶质再分配理论、成分过冷与界面特征、焊缝熔池的凝固特征、微重力下金属凝固传热与传质特点、快速凝固的传热特点及固溶体、亚稳相和非晶态金属的结构特征以及单向凝固工艺；合金凝固的内应力、成分偏析、非金属夹杂物、气孔和缩松、热裂和冷裂、金属脆化等缺陷形成的机理以及预防措施。

2、教学内容

2.1 液态金属结晶的热力学条件

2.2 形核与形核率

2.3晶体的长大机理及生长速度

2.4 单向合金的凝固－成分过冷

2.5 多项合金的凝固

2.6 凝固组织的形成与控制

2.7 单向凝固技术与单晶生长

2.8 快速凝固的组织特征与制备技术

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数14 ）

掌握金属凝固的一般理论：形核的动力学条件、晶体长大方式、溶质再分配理论、成分过冷与界面特征、焊缝熔池的凝固特征、微重力下金属凝固传热与传质特点、快速凝固的传热特点及固溶体、亚稳相和非晶态金属的结构特征以及单向凝固工艺。能够分析合金凝固的内应力、成分偏析、非金属夹杂物、气孔和缩松、热裂和冷裂、金属脆化等缺陷形成的机理，并找到合适的预防措施。

第三章固态成形的物理基础

1、知识点群

金属塑性成形（包括冷态塑性变形和热态塑性变形）的机理及其组织结构与性能的变化规律，粉末的模压成形和烧结成形；高分子材料的组成、分类、重要成形方法和成形理论基础。

2、教学内容

3.1 体积成形与板料成形；

3.2冷态塑性变形的机理及其组织结构与性能的变化；

3.3热态塑性变形的机理及其组织结构与性能的变化；

3.4镁合金塑性成形特点与方法。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数5 ）

掌握金属塑性成形（包括冷态塑性变形和热态塑性变形）的机理及其组织结构与性能的变化规律，了解高分子材料的组成、分类、重要成形方法和成形理论基础。

第四章固态塑性成形的力学基础

1、知识点群

固态材料塑性成形的应力概念、主应力与应力张量不变量、应力平衡方程式以及应变概念、应变增量和应变速率、位移几何方程、应变的连续方程与体积不变条件；屈服准则与应力应变关系、应力状态对塑性变形的影响以及应力－应变曲线。

2、教学内容

4.1 力学基础知识；

4.2 屈雷斯加(H.Tresca)屈服准则（最大剪应力准则）；

4.3密塞斯（V on.Mises)屈服准则;

4.4中间主应力的影响---屈服准则的简化表达式;

4.5塑性应力应变关系。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数9 ）

掌握固体弹性力学基本概念，以及塑性力学基本原理，包括屈服准则与应力应变关系、应力状态对塑性变形的影响以及应力－应变曲线等等。

第五章固态塑性理论的应用

1、知识点群

固态材料塑性成形问题的提出和基本方程式的求解，主应力法、滑移线场理论与汉盖应力方程、盖林格尔速度方程及速度图、基本能量方程式以及上、下限定理；上述理论在长矩形板和圆柱体的镦粗和拉拔、薄壁圆筒塑性变形、平面挤压等方面的应用。

2、教学内容

5.1塑性成形问题；

5.2 主应力法(平行截面法、切块法、初等解析法、力平衡法)。

5.3 滑移线场理论与Hencky应力方程；

5.4盖林格尔速度方程及速度图；

5.5滑移线场理论的应用。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数6）

掌握固态材料塑性成形问题基本方程式的求解，包括主应力法、滑移线场理论与汉盖应力方程、盖林格尔速度方程及速度图等，并能应用于具体的实例中。

第六章固态相变基础

1、知识点群

固态相变的主要分类和特点，固态相变热力学条件、固态相变的形核和晶体长大、固态相变的速率；钢中过冷奥氏体等温转变动力学图（TTT图）和连续冷却转变动力学图（CCT图）。

2、教学内容

6.1 固态相变的主要分类和特点

6.2 固态相变的热力学条件

6.3 固态相变的形核和晶核长大

6.4 固态相变的速率

6.5 钢中过冷奥氏体转变动力学

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数3 ）

掌握固态相变的主要分类和主要特点，固态相变的热力学和动力学，掌握钢中过冷奥氏体等温转变动力学图（TTT图）和连续冷却转变动力学图（CCT图）的建立、特征、影响因素及其应用。

第七章共析与逆共析型相变

1、知识点群

奥氏体的结构、组织和性能；平衡组织加热时奥氏体形成的规律性，如奥氏体的形成机制、转变动力学、晶粒长大及其控制；钢中珠光体转变产物的组织形态特征、形成过程、转变速度、机械性能及其影响因素。

2、教学内容

7.1 奥氏体的组织

7.2 奥氏体的形成机制

7.3 奥氏体形成动力学

7.4 奥氏体晶粒长大及其控制

7.5 珠光体的组织特征

7.6 珠光体转变机制

7.7 珠光体转变动力学

7.8 珠光体转变产物的机械性能

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数6 ）

掌握平衡组织加热时奥氏体形成的规律性，钢中珠光体转变产物的组织形态特征和机械性能。

第八章切变共格型相变

1、知识点群

马氏体相变的基本知识，如相变主要特征、晶体学模型、相变的热力学和动力学；钢及铁合金的马氏体相变，如钢中马氏体的晶体结构、组织形态、奥氏体的稳定化以及马氏体的机械性能；贝氏体相变的基本特征和一般规律，包括组织形态、相变机制、热力学和动力学特点、贝氏体的机械性能等等。

2、教学内容

8.1 马氏体相变相变热力学

8.2 马氏体学报晶体学的经典模型

8.3 马氏体相变动力学

8.4 钢中马氏体的晶体结构与组织形态

8.5 马氏体的机械性能

8.6 贝氏体相变的基本特征和组织形态

8.7 贝氏体相变机制

8.8 贝氏体相变动力学及其影响因素

8.9 钢中贝氏体的机械性能

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数10 ）

掌握马氏体相变的基本知识，钢及铁合金的马氏体相变，贝氏体相变的基本特征和一般规律。

第九章脱溶沉淀型转变

1、知识点群

合金的脱溶沉淀与时效，包括脱溶过程和脱溶相的结构、脱溶热力学和动力学、脱溶后的组织形态以及脱溶时效时的性能变化；钢中的回火转变，如淬火碳钢回火时的组织转变、合金元素对回火转变的影响以及回火钢的机械性能变化及其影响因素等等。

2、教学内容

9.1 脱溶过程和脱溶物的结构

9.2 脱溶热力学和动力学

9.3 脱溶后的显微组织和脱溶时效时的性能变化

9.4 淬火碳钢回火时的组织转变

9.5 合金元素对回火转变的影响

9.6 回火时机械性能的变化

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数5 ）

掌握合金的脱溶沉淀与时效，淬火钢的回火转变。

《液态金属成形原理》部分

第1章绪论（1课时）

1、知识点群

●材料在人类历史上的发展

●材料加工技术与社会生活

●材料加工中结构、性能、加工三者的关系

●新材料的开发（能源材料、信息材料、生物材料、汽车材料、高温超导

材料、纳米功能材料等）

2、教学内容

给出材料的定义；介绍人类文明史经历的石器时代，青铜器时代（包括红铜和青铜时代）和铁器时代中的材料加工与运用的创举；介绍社会生活中不同领域对材料性能特别是高性能材料的要求，比如武器、核电站使用材料、航天材料、生活中的显像管、生物相容性材料等；介绍材料发展中离不开的传统与现代材料表征方法以及材料性能与材料结构和材料加工三者之间的关系；介绍新材料开发中的典型，比如发动机叶片材料、锂电材料、信息储存材料、光电材料、生物相容性材料、高温超导材料、纳米纤维材料等等。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数1 ）

4、教学目标

使学生明确材料的基本定义；牢记材料加工在人类历史的发展与意义；深化材料与社会生活关系的理解；牢记“结构-性能-加工”这一材料加工的科学基础及其内含和具体外延；了解典型新材料的开发，启发学生对材料科学前沿问题的热情。

第2章液态金属性质（5课时）

1、知识点群

●短程有序长程无序

●斯托克斯Stokes公式

●表面张力和界面能

●润湿

●Gibbs表面吸附方程

●液态金属及合金的流动性

●半固态金属的流变

2、教学内容

2.1液态金属的结构（1课时）

2.2液态金属的性质

?金属的黏度理论（1.5课时）

?流体的黏度定义和形成原因

?黏度的不同表达形式

?黏度的影响因素

?斯托克斯Stokes公式

?液态金属的表面现象（1.5课时）

? 1. 表面张力和界面能

? 2. 表面吸附

? 3. 润湿（这个是重点）

?4． Gibbs表面吸附方程

?液态合金的充型能力（1课时）

?液态金属的流动

?金属及合金的停流机理

?液态金属的充型能力

?半固态金属的流变

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数5）

4、教学目标

掌握液态金属的特殊结构和表征方法；掌握液态金属的基本质，熟练运用黏度理论、界面表面张力形成原理、润湿原理、吸附方程等解释现象设计方法；了解半固态流变、液态合金的充型能力等实际工艺的理论基础。

第3章液态成形过程中的传输现象（4课时）

1、知识点群

●流体特性与形态

●动量传输方程及其边界条件

●三种热量传输方式：辐射、对流、传导

●温度场、温度梯度、等温面

●传热方程及其边界条件

●质量传输方程及其边界条件

●三传在金属液态成型中的实例应用

2、教学内容

3.1 动量传输（1课时）

?研究对象是流体，流体的特性

?流体的形态

?动量传输方程

?边界条件

3.2 热量传输（1课时）

?热量传输的三种方式

?传热的基本概念

?遵循哪些基本规律

?传热方程

?边界条件

3.3 质量传输（1课时）

?质量传输的定义、基本概念，方式

?质量传输方程

?边界条件

?边界层

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数4）

了解液态液态成型过程动量传输、热量传输、质量传输的基本概念、基本方式与方程。并能使学生将这些数学知识运用到金属液态成型中具体实例中，例如有颗粒和纤维存在的时候，液态金属液面前沿状态的改变等。

第4章晶体生长（4课时）

1、知识点群

●液态金属结晶的热力学条件

●均质形核、非均质形核及形核率的影响因素

●晶体长大的机理（固-液界面微观结构影响：粗糙界面的生长、平整界面

的生长；从缺陷处生长机理）

2、教学内容

4．1晶体生长方式（1学时）

?溶液生长

?熔体生长

?汽相生长

?固相生长

?薄膜制备

4．2 晶体形核理论（2学时）

?相变的基本条件和相变驱动力

?固体的表面能与吸附

?均质形核

?非均质形核

4．3晶体生长理论（1学时）

?晶体的生长机理

?晶体的生长速度

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数4）

掌握晶体生长方式、晶体形核与长大理论的基础知识。

第五章凝固（8课时）

1、知识点群

●凝固过程的溶质再分配（平衡结晶时的溶质再分配、固相无扩散液相均

匀混合时的溶质再分配、固相无扩散液相只有有限扩散而无对流或搅拌时的溶质再分配、固相无扩散液相存在部分混合的溶质再分配）

●凝固过程中的成分过冷、界面前沿成分过冷对结晶的影响

●共晶、包晶、偏晶，特别是层片状共晶组织的形成

●铸锭凝固的宏观组织及其影响因素

●偏析、气孔、夹杂、裂纹、氢白点、应力腐蚀、溶渣影响等

2、教学内容

4.1 概述

4.2单相合金的凝固（3学时）

?溶质再分配

?界面形态

4.3多相合金的凝固（3学时）

?共晶

?偏晶

?铸锭凝固

4.4 凝固缺陷（2学时）

?宏观偏析

?凝固收缩与热裂和冷裂

?凝固过程气体的析出

?夹杂的运动

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数8）

4、教学目标

深化学习金属凝固过程中单相合金凝固的溶质再分配过程等、多相合金凝固中共晶、包晶、偏晶等不同结晶形态以及凝固过程中产生的宏观缺陷法则等塑性力学的基础知识，培养学生透过现象看本质、分析问题和解决问题的能力。

第六章特种凝固（8课时）

1、知识点群

●非晶

●快速凝固的定义（105~1010K/s）、传热特点和实现途径（激冷法、深过冷

法）、两种途径的数学模型

●快速凝固制备工艺（旋转圆杯/圆盘法、高速旋转筒雾化法、滚筒急冷雾

化法、旋转电极雾化法、双辊雾化法、纺丝法、合金液注入冷却液法

（Kavesh法）、旋转水纺绩法快速凝固、枪法、锤砧法、单辊法、双辊法、溢流法）、快速凝固法的表面处理

●快速凝固合金组织与特点、快速凝固产品的应用

●定向凝固的工艺（发热剂法、功率降低法、高速凝固法、液态金属冷却

法、流态床冷却法、区域感化液态金属冷却法、深过冷定向凝固、电磁

约束成形定向凝固、连续定向凝固技术）

●单晶生长（无成分过冷）

●半固态的定义与应用

●焊接熔池的作用、特征、传输行为及对其的控制

●电磁场在金属凝固中的运用

2、教学内容

5.1快速凝固（3课时）

●快速凝固原理

?快速凝固和过冷

?快速凝固的途径

?热传递

?雾化和沉积过程的数学模型。

?快速凝固对相组成的影响

?快速凝固对显微组织的影响

●快速凝固技术

?．快速凝固方法概述

?．雾化法

?．急冷法

?．激光表面处

?．快速凝固产品的固结

●应用

5.2 定向凝固与单晶生长（1课时）

●定向凝固过程中的热流

●定向凝固组织的形成

●合金单晶的生长

●应用

5.3半固态技术（1课时）

●半固态铸造的基本原理

●半固态铸造技术

●应用

5.4焊接熔池（1课时）

●焊接熔池的作用和特征

●熔池中的传输行为

●焊接熔池的控制

5.5金属在电磁场中的凝固（2课时）

●金属在电场中的凝固

●金属在恒稳磁场中的凝固

●金属在旋转磁场中的凝固

●金属的电磁振荡凝固

●金属的电磁离心凝固

●电磁铸造

●电磁制动

●电磁悬浮

●电磁雾化

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数8）

4、教学目标

了解典型的液态金属成形工艺的方法和特点，特别是在极端或特殊条件下的金属凝固，培养学生以液态金属凝固的机理和材料要求的角度出发设计成型工

艺的能力，从现有技术中学习方法发现问题的能力，将理论知识和实践方法结合，将理论指导实践，培养学生自主思考问题设计方法的能力。为进一步的工艺学习打下基础。

《塑性成形原理》部分

第1章塑性成形的物理基础

1、知识点群

● 塑性成形的特点

●塑性变形和加工硬化的机理

●塑性变形对组织和性能的影响

●影响金属塑性的主要因素

2、教学内容

1.1 塑性成形理论与应用概述（0.5课时）

按产品特性可以将塑性成形方法分为连续型的和离散型的两大类。前者主要用于生产截面形状不变的产品，如板材、棒材、型材等，主要工艺包括轧制、挤压、拉拔等。后者主要用于生产各种零件，如各种轴类、盘类、钣金类零件，主要工艺包括锻造、冲压等。塑性成形理论的主要发展包括：屈服准则，塑性应力应变关系，主应力法、滑移线法、上限法等塑性问题的理论求解方法，弹塑性、刚塑性和粘塑性有限元法等数值方法。

1.2 金属塑性变形的机理及其对组织与性能的影响（1.5课时）

●塑性变形机理：单晶体的塑性变形（滑移、孪生等），多晶体的塑性变形（不同时性、晶界滑移、扩散蠕变等），热塑性变形机理（晶内滑移、晶界滑移、扩散蠕变等）。

●加工硬化和软化行为：加工硬化行为，加工时软化行为（静态、动态回复和再结晶等）。

●塑性变形组织和性能特点：冷态塑性变形组织结构与性能变化，热塑性变形的组织结构与性能变化。

1.3 金属的塑性（1课时）

塑性的定义，塑性表示方法（断面收缩率、延伸率、冲击韧性、最大压缩率、扭转角等），影响塑性因素（温度、应变量、应变速率、应力应变状态等），超塑

性，塑性成形中的断裂。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数3 ）

掌握金属塑性变形（包括冷态塑性变形和热态塑性变形）的机理及其组织与性能的变化规律，了解影响金属塑性的主要因素。

第2章塑性成形的力学基础

1、知识点群

●应力平衡微分方程和应力边界条件

●应力、应变的张量性质

●几何方程

●塑性流动法则

2、教学内容

2.1 应力分析（1.5课时）

应力张量的概念，应力边界条件，应力平衡微分方程，平面应力问题和轴对称问题中的应力分量。

4.2 应变分析（1.5课时）

应变张量的概念，小应变几何方程，应变连续方程，体积不变条件，应变增量和应变速率，平面应变问题和轴对称问题中的应变分量。

4.3 屈服准则（1.5课时）

屈服准则的概念，屈雷斯加屈服准则，米塞斯屈服准则，屈服面与屈服轨迹，屈服准则的实验验证。

4.4 应力应变关系（1.5课时）

广义虎克定律，塑性流动法则，普朗特-劳斯方程，塑性全量理论，应力应变曲线，强化法则，加载和卸载准则。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数6）

掌握塑性力学的基本概念，包括应力、应变、屈服准则与应力应变关系以及应力－应变曲线等等。

第3章塑性成形问题的力学模型与求解方法

1、知识点群

●塑性成形中常用的摩擦模型

●塑性成形问题的提法

●主应力法

●滑移线解法

●上限法

2、教学内容

3.1 塑性成形中的摩擦与润滑（1课时）

塑性成形中摩擦的特点，干摩擦、流体摩擦及边界摩擦，库仑摩擦条件、常摩擦条件，影响摩擦的因素，摩擦系数的测定（圆环镦粗法），润滑剂与润滑方法。

3.2 主应力法（2课时）

●塑性成形问题的提法，平衡微分方程和塑性条件联立求解方法，主应力法的概念，平行平板间镦粗单位流动压力的计算（1课时）。

●倾斜平板间镦粗和挤压单位流动压力的计算，镦粗变形的特点，圆柱体及

长方体镦粗变形力的计算（1课时）。

3.3 滑移线解法（2课时）

●滑移线场的概念、Hencky应力方程、Hencky第一和第二定理、滑移线场的作法（1课时）。

●格林盖尔速度方程，速度间断，速端图、用滑移线法求解塑性成形载荷（平面冲头压入半无限体）（1课时）。

3.4 上限法（1.5课时）

虚功原理和虚功方程，应力间断和速度间断，上限法原理，用上限法求解

塑性成形载荷（平面冲头压入半无限体、圆柱体镦粗）。

3.5塑性成形问题的若干特点（0.5课时）

最小阻力定律，塑性变形功的计算，变形的不均匀性与附加应力和残余应力。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数7）

了解塑性成形中摩擦的特点与摩擦力模型；塑性成形问题的提法；掌握求解塑性成形问题的基本方法，包括主应力法、滑移线解法和上限法，并能应用于具体的实例中。

第4章塑性成形工艺的理论分析

1、知识点群

●连续型的塑性成形工艺的理论分析方法

●离散型的塑性成形工艺的理论分析方法

2、教学内容

4.1连续型的塑性成形（2课时）

轧制工艺的基本特点，板带材轧制过程中的正压力分布的计算；正挤压和拉拔工艺的基本特点，轴对称挤压和拉拔力的计算；反挤压工艺的基本特点，轴对称反挤压力的计算。

4.2离散型的塑性成形（2课时）

模锻工艺的基本特点，模锻过程中的正压力分布的计算；拉深工艺的基本特点，圆筒件拉深力的计算。

3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数4）

了解轧制、挤压和拉拔等连续型的塑性成形工艺方法的应用，并掌握其理论分析方法；了解锻造和冲压等离散型的塑性成形工艺方法的应用，并掌握其理论分析方法。

材料科学与工程基础300道选择题(答案)

第一组 材料的刚性越大，材料就越脆。F 按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：D A. 正弹性模量（E） B. 切弹性模量（G） C. 体积弹性模量（G） D. 弯曲弹性模量（W） 滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关B A 温度； B 形状和大小； C 载荷频率 高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而A A. 上升； B. 降低； C. 不变。 金属材料的弹性模量随温度的升高而B A. 上升； B. 降低； C. 不变。 弹性模量和泊松比之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是D A. K=E /[3(1+2)]； B. E=2G (1-)； C. K=E /[3(1-)]； D. E=3K (1-2)； E. E=2G (1-2)。 7.Viscoelasticity”的意义是B A 弹性；B粘弹性； C 粘性 8.均弹性摸量的表达式是A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/（△V/V） 9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPa A.10-102、＜10，10-102 B.＜10、10-102、10-102 C.10-102、10-102、＜10 10.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。T 11.虎克弹性体的力学特点是B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F 第二组 1.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型C A. 简单拉伸； B. 简单剪切； C. 扭转； D. 均匀压缩 2.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型ABD A. 简单拉伸； B. 简单剪切； C. 弯曲； D. 均匀压缩 3.“Tension”的意义是A A 拉伸； B 剪切； C 压缩 4.“Compress”的意义是C A 拉伸；B剪切； C 压缩 5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T 6.Stress”and “strain”的意义分别是A A 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形

材料科学与工程学院-上海交通大学材料学院

材料科学与工程学院 “材料科学与工程”专业学术型硕士研究生培养方案 （201309版） 一、学科简介 上海交通大学材料科学与工程一级学科为首批国家一级重点学科，涵盖了材料学、材料加工工程和材料物理与化学三个二级学科，其中"材料学"和"材料加工工程"均系全国重点学科，分布在材料科学与工程学院、化学化工学院、微纳科学技术研究院等部门，具有一级学科博士学位授予权，并设有一级学科博士后流动站，是我国首批被列入"世行贷款"、"211工程"、"985工程"和设立长江计划特聘教授岗位的重点建设学科点。一级学科师资力量雄厚，现有博士生导师60余名，其中包括在国内外享有很高声誉的著名学者徐祖耀院士、周尧和院士、阮雪榆院士和潘健生院士以及一批在国内外有一定影响的中青年专家。材料科学与工程一级学科依托金属基复合材料国家重点实验室、模具CAD国家工程研究中心、轻合金精密成型国家工程研究中心、激光加工及材料改性上海市重点实验室、上海镁材料及应用工程技术研究中心、中国机械工业联合会先进热处理与表面改性工程技术研究中心、上海焊接技术研究所和高分子材料实验室,以材料热力学与动力学、材料科学基础、材料加工原理等为理论基础，运用现代材料制备加工技术和分析测试新技术，长期以来承担国家重点工程项目、国家重大科技攻关、国家自然科学基金、"863"、"973"、省部级科研项目和大中型骨干企业横向课题，并与国内外著名大学和公司建立了广泛的科技合作和学术交流，定期选派部分优秀学生通过校际交流的方式前往美、英、法、德、日、韩等国的知名院校攻读硕士、博士学位或短期交流。 二、培养目标 硕士学位获得者应能系统、深入地掌握材料科学与工程学科的专业知识，了解本学科的现状、发展动态和国际学术研究的前沿；能开展具有较高学术意义或实用价值的科研工作，并有一定的创新能力和成果；能较熟练地掌握一门外国语，具有一定的写作能力和进行国际交流的能力。 三、学制和学分 学术型硕士研究生学制为2.5年。总学分≥30，其中学位课≥19（核心课程≥6，数学≥5），英语授课课程学分≥2。课程学习原则上要求在第一年内完成。外国来华留学研究生

材料科学与工程学科的发展历程和趋势

材料科学与工程学科发展历程和趋势 摘要：本文结合国内几所高校材料学科的具体实例，综述了材料科学与工程学科的国内外发展的历史进程，讨论了材料科学与工程学科的发展趋势，同时展望了材料科学与工程学科在未来的发展前景。 关键词：材料科学与工程，发展历程，趋势 Abstract In this paper,on the basis of practice of materials science and engineering discipline in several domestic universities, the development process of materials science and engineering at home and abroad were reviewed, and the development trend of this discipline were discussed. Meanwhile, the prospect of this subject in the future were prospected. Keywords:materials science and engineering,development process,trend 1 引言 上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。随着科学技术的高速发展，新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈，也促进了当代材料科学技术的飞速发展。现在，材料学科及教育的重要性已被人们认识，国内外许多工科院校及综合性大学都相继成立了材料科学与工程学院（系）。 2 材料科学与工程学科发展历程 “材料科学”这个名词在20世纪60年代由美国学者首先提出。1957年，苏联人造地球卫星发射成功之后，美国政府及科技界为之震惊，并认识到先进材料对于高技术发展的重要性，于是一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心，从此，“材料科学”这一名词开始被人们广泛使用。 材料学科的发展过程遵循了现代科学发展的普遍规律，也是从细分走向综合。各门材料学科通过相互交叉、渗透、移植，由细分最终走向具有共同理论和技术基础的全材料科学[1]。20世纪40年代以前，基础科学和工程之间的联系并不十分紧密。在20世纪20年代固体物理和材料工程两学科是分离的，到40年代两学科才有交叉。从60年代初开始出现了材料科学，到了70年代，材料科学和材料工程的学科内涵大部分重叠，材料科学兼备自然科学和应用科学的属性，故“材料科学与工程”(MSE)作为一个大学科逐步为科技界和教育界所接受[2]。 2.1 国外材料科学与工程学科发展历程 美国西北大学M.E.Fine教授等人首先于20世纪60年代初提出了材料科学与 工程(MSE)这一概念。在上20世纪60年代以前，国内外高校均没有明确完整的MSE教育。此时，材料科学与技术人才的培养分属冶金、化工或机械等专业。从60年代初起，欧美等国家高校中冶金、机械或化工等与材料有关的系或相关的专业及学科开始改设“材料科学与工程系”、“材料科学系”、“材料工学系”。至80年代中后期，欧美等国大部分高校已完成此项工作。这种教育符合材料科学技术发展趋势。近年来，美国与欧洲在材料教育方面的最显著特点就是把材料科学与工程看作是一门学科。在大学不再需要专门的材料主题。这些材料不再是冶金、陶瓷或电子材料学，而统称为材料，材料教育涉及的范围包括金属、陶瓷、高分子、

四川大学材料科学与工程基础期末考 题库

选择题第一组 1.材料的刚性越大，材料就越脆。（）B A. 正确； B. 错误 2.按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：（）D A. 正弹性模量（E）； B. 切弹性模量（G）； C. 体积弹性模量（G）； D. 弯曲弹性模量（W）。 3.滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关（） B A 温度； B 形状和大小； C 载荷频率 4.高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而（）。A A. 上升； B. 降低； C. 不变。 5.金属材料的弹性模量随温度的升高而（）。B A. 上升； B. 降低； C. 不变。 6.弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是（） D A. K=E /[3(1+2ν)]； B. E=2G (1-ν)； C. K=E /[3(1-ν)]； D. E=3K (1-2ν)； E. E=2G (1-2ν)。 7.“Viscoelasticity”的意义是（）B

A 弹性； B粘弹性； C 粘性 8、均弹性摸量的表达式是（）A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/（△V/V） 9、金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内（GPa）C A、10-102、＜10，10-102 B、＜10、10-102、10-102 C、10-102、10-102、＜10 10、体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。 11、虎克弹性体的力学特点是（）B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex （）B A. 正确； B. 错误

上交材料科学基础习题与解答

各章例题、习题以及解答 第1章原子结构与键合 1.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ 答案:在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。 2.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？ 答案:原子数=个 价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个 a) b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以 3.有一共聚物ABS（A-丙烯腈，B-丁二烯，S-苯乙烯），每一种单体的质量分数均相同，求各单体的摩尔分数。 答案:丙烯腈(－C2H3CN－)单体相对分子质量为53； 丁二烯(－C2H3C2H3－) 单体相对分子质量为54; 苯乙烯(－C2H3C6H5－) 单体相对分子质量为104; 设三者各为1g，则丙烯腈有1/53mol，丁二烯有1/54mol，苯乙烯有1/104mol。 故各单体的摩尔分数为

1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？答案 2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答案 3. 在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？答案 4. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答案 5. 铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr 原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。试求铬的相对原子质量。答案 6. 铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu 63和Cu 65，试求两种铜的同位素之含量百分比。答案 7. 锡的原子序数为50，除了4f 亚层之外其它内部电子亚层均已填满。试从原子结构角度来确定锡的价电子数。答案 8. 铂的原子序数为78，它在5d 亚层中只有9个电子，并且在5f 层中没有电子，请问在Pt 的6s 亚层中有几个电子？答案 9. 已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。答案 10. 原子间的结合键共有几种？各自特点如何？答案 11. 图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。答案 12. 已知Si 的相对原子质量为28.09，若100g 的Si 中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占 价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？答案 13. S 的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。试解释S 这种行为的原因。答案 14. A 和B 元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示： [ ] 1001%2 )(25.0?-=--B A x x e IC 这里x A 和x B 分别为A 和B 元素的电负性值。已知Ti 、O 、In 和Sb 的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO 2和InSb 的IC%。答案 15. Al 2O 3的密度为3.8g/cm 3，试计算a)1mm 3中存在多少原子？b)1g 中含有多少原子？答案

材料科学与工程专业简介

材料科学与工程专业简介 材料科学与工程专业简称材料专业。 大千世界中的材料无所不包、无处不在。吃、穿、住、行，每个人每天会碰到诸如金属、橡胶、磁性、光电等众多材料，小到一根针、一张纸、一个塑料袋、一件衣服，大到交通工具、医疗器械、工程建筑、信息通讯、航天航空，处处都有材料科学的身影。 材料科学与工程是一个涉及材料学、工程学和化学等方面的较宽口径专业。该专业以材料学、化学、物理学为基础，主要研究的是材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。事实上，人类文明发展史，就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史，材料的不断创新和发展，也极大地推动了社会经济的发展。 材料科学与工程专业依据各地区的发展历史，专业教学的侧重点略有不同。比如，材料专业中材料可以分为金属、无机非金属、高分子材料等。辽宁省各个高校由于历史沿乘的原因，多以金属材料为主。金属材料包括钢铁、有色金属及新型金属材料。 各高校材料专业学生，在大学二年级下学期会接触到本专业课程。主要的专业课程有：材料科学基础、金属学、金属学与热处理、材料力学性能等。 在专业课学习之前，需要学习一些涉及化学、机械的相关课程。 比如：工程制图、机械设计、电工电子技术、普通化学、物理化学等。

材料专业的学生除了需要掌握材料的相关知识和技能，还需掌握机械、电子等知识及技能。 材料专业学生除了要掌握课程内容外，还需掌握建模软件、有限元分析软件、科学分析软件等工具。 就业去向 材料科学与工程专业的毕业生多从事工艺、技术、质检、检验、研发等工作。除此之外，还有从事采购、高精尖大型设备的技术售后等工作。职业发展较好，由于材料专业的特点，使得材料专业的用处存在于产品的研发、性能的保障、产品的质量检验等重要的核心环节中，从业人员可快速展现自己的专业优势。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案 第二章 2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。 2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。 2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？ 2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。 2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。 2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式： （1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合 （3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合 （5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合 2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？ 2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？ 2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？ 2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？ 2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？ 2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？ 2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？ 2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？

上交材料科学基础各章例题、习题与及解答

各章例题、习题与及解答 第1章原子结构与键合 1.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ ????答案:在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同 位素。由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。 ????2.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？ ????答案:原子数=个 ????价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个 ????a) ????b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以 ????3.有一共聚物ABS（A-丙烯腈，B-丁二烯，S-苯乙烯），每一种单体的质量分数均相同，求各单体的摩尔分数。 ????答案:丙烯腈(－C2H3CN－)单体相对分子质量为53； ????丁二烯(－C2H3C2H3－) 单体相对分子质量为54; ????苯乙烯(－C2H3C6H5－) 单体相对分子质量为104; ????设三者各为1g，则丙烯腈有1/53mol，丁二烯有1/54mol，苯乙烯有1/104mol。 ????故各单体的摩尔分数为 1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？答案 2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答案 3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什 么区别？性质如何递变？答案 4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答案 5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55% 含有29个中子，且2.38%含有30个中子。试求铬的相对原子质量。答案 6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量 百分比。答案

同济大学材料科学与工程学院-TongjiUniversity

同济大学材料科学与工程学院 同材[2019]8号 关于印发《同济大学材料科学与工程学院研究生优秀学 生奖学金评审办法》的通知 各单位： 《同济大学材料科学与工程学院研究生优秀学生奖学金评审办法》经二〇一九年六月二十六日材料科学与工程学院党政联席会议审议通过，现予以印发，望遵照执行。 特此通知 附：《同济大学材料科学与工程学院研究生优秀学生奖学金评审办法》 材料科学与工程学院 二〇一九年六月二十八日

同济大学材料科学与工程学院研究生优秀学生奖学金 评审办法 根据《同济大学研究生奖励管理办法》（同济学[2018]58号）和《同济大学研究生优秀学生奖学金评定细则》（同济学[2018]60号）中关于同济大学研究生优秀学生奖学金评审的若干要求和规定，结合材料科学与工程学院研究生的实际情况，现制定材料科学与工程学院研究生优秀学生奖学金评审办法。 一、奖励对象 同济大学研究生优秀学生奖学金的奖励对象是具有中华人民共和国国籍且纳入全国研究生招生计划的全日制（全脱产学习）我校在读研究生。除特别说明外，一般为以下各类研究生：非定向学术型硕士研究生，非定向专业学位硕士研究生，非定向学术型博士研究生，非定向专业学位博士研究生，以及非在职的少数民族高层次骨干人才计划研究生。 在规定学制内的研究生，因国家和单位公派出国留学或校际交流在境外学习的，仍具备研究生奖学金参评资格；由于因私出国留学、疾病、创业等未在校学习的，在此期间原则上不具备研究生奖学金参评资格。当年毕业的研究生，不再具备申请研究生奖学金资格。超出学制的研究生，除2018级之前入学的博士研究生可在原学制后适当延长一年参评外，其他超学制学生原则上不再具备研究生奖学金参评资格。 硕博连读研究生在注册为博士研究生之前，按照硕士研究生身份申请；注册为博士研究生后，按照博士研究生身份申请；直博生按照博士研究生身份参与评定；当年入学的博士研究生按照博士研究生新生身份参与评定。 二、评奖条件 1、基本条件 （1）热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的路线、方针、政策，具有良好的政治素质和品德修养，积极践行社会主义核心价值观； （2）遵守宪法和法律，遵守学校各项规章制度； （3）诚实守信，道德品质优良； （4）积极参加校内外科研和各种有益活动。

完整版材料科学与工程专业建设规划

材料科学与工程专业建设规划材料科学与工程学院材料工程系 2005．9 1 材料科学与工程专业建设的目标 1.1 专业建设基本思路 加快教改步伐，通过课程体系建设、加强实践教学环节的调控、科研素质的培养来大力推进专业学科建设，拓宽专业覆盖面，全面推进素质教育，显著提高教学质量和科研水平，建成基础厚实、特色突出、实力较强的专业。 1.2 专业建设整体目标 通过5 年乃至更长时间的建设与发展，打造出特色、优势专业，建设成高水平学科，培养出高素质创新型人才。 (1)科学合理地定好自己的位置，确定好人才培养类型和层次。在专业性质上加强材料科 学与工程基础、侧重材料制备和表征训练，以现代科学与工程体系为主干构建专业和组织教学，培养“厚基础、宽专业、高素质、强能力、具创新精神、面向生产第一线的优秀工程型人才”。 (2)专业方向紧密结合产业科技进步需要、地方经济及区域经济的发展需要(尤其是高新技术产业的发展需要)。 (3)突出优势，保持和发展自己的办学特色和专业方向特色，提高办学水平。 ( 4)以教学内容和课程体系改革为中心，以培养目标和培养模式改革为重点，辅以实践教学改革、教学方法和教学手段改革，全面推进、整体优化。形成特色鲜明的人才培养模式、教学计划、课程体系与教学内容。 (5)强化学生大工程意识的培养与训练，培养适应2l 世纪时代特征要求的创新性人才，为 我国材料产业的产品更新换代、产业科技进步作出贡献。 (6) 把专业建设和学科建设结合起来，通过若干年的努力，打造出特色品牌专业，建设成高水平学科，培养出高素质、创新型人才。 2 材料科学与工程专业建设措施 2.1 建立具有特色的人才培养模式 (1)以新的人才培养观确立了本专业的人才培养目标 在专业建设和教学改革的探索和实践中，我们进一步认识到转变教育思想和教育观念以及树立新的人才培养观的重要性。高等工程教育应从“授技型”向“育才型”转变，从单纯传播知识向全面培养学生的能力转变，从狭窄的专业技术教育向提高学生的综合素质转变，应将工程专业技术人员应具有的爱国主义、集体主义、社会责任感、奉献精神、大工程观念、市场经济观念、开拓创新精神、独立深入学习获取知识的能力、分析解决工程技术问题的能力的培养贯穿于整个教育过程之中。 (2)建立起了新的人才培养模式——两段式、三平台、多专业方向 两段式人才培养模式——三年的基础教育阶段和一年的专业技术教育阶段的人才培养过程；基础教育阶段的三级教学平台——通式教育基础教学平台，大学科基础教学平台，按一级学 科设置专业基础教学平台；多专业方向。 2.2 以“大学科、大材料、大工程”的人才培养观，以创新的思路构建起了新型课程体系 21 世纪人才需求对高等教育提出了新要求，我们必须树立素质是前题、能力是关键、知识是载体的新型人才观，以“大学科、大材料、大工程”的意识，以创新的思路构建起新型课程体系。注重课程体系的整体优化，充分发挥知识平台和课程群（教学模快）的整体功能作用。如何做到厚基础，在工作中我们体会到，

上海交通大学材料科学基础试题真题

2005年上海交通大学材料科学基础考博试卷[回忆版] 材料科学基础： 8选5。每题两问，每问10分，我当10个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。 1。填空。你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。 2。论述刃位错和螺位错的异同点 3。画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的 4。计算螺位错的应力。那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题 5。置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。那本习题上有答案、 6。扩散系数定义，及对他的影响因素 7。伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点内容看下 8。关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题 总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。 上海交通大学2012年材料科学基础考博试卷[回忆版] 5 个大题，每个大题20分。下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列9个。 其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。

一填空（20分，每空1分） 1 密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙 2 晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32）种。 3 离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。（鲍林第一规则） 4 共价晶体的配位数服从（）法则。 5 固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。 6 空位浓度的计算公式：（）。 7 菲克第一定律描述的是（）扩散过程，菲克第二定律描述的是（）扩散过程。 8 原子扩散的动力是（），物质由低浓度区域向高浓度区域的扩散过程称为（）。9 一次再结晶的动力是（），而二次再结晶的动力是（）。 二在立方晶体和密排六方晶体中画出下列M勒指数的晶面和晶向。（20分，每个2分）各有三个晶面、两个晶向，别的不记得了，就记得一个在密排六方中画[2 2 -4 3]晶向。 三简答 1 写出霍尔佩奇公式，并指出各参数的意义。（8分） 2 说明什么是屈服和应变失效，解释其机理。（12分） 四简答 1 忘了。。。（8分） 2 刃型位错和螺型位错的异同点（12分） 五相图题（20分）这个就是个送分题，Pb-Sn相图，分析w（Sn）%=50%的平衡凝固过程，并用杠杆定律计算室温下α相的含量。（见交大第三版材科第268、270页） 感言：可以看出，上交今年的材科题目比较简单，偏重于基础知识。这次考材科感觉像是上当了，复习的方向完全不对，那么多计算公式一个也没用到，像是一拳打出去扑了个空，而空间群有多少种、共价晶体配位数服从的8—N法则这种基础知识却没看到！所以以后要考的同学们一定要注意，课本要细细看一遍那，太难的题目基本不用做的。

怎样选专业之材料科学与工程专业

怎样选专业之材料科学与工程专业 对于考生和家长来说，报考一个合适的专业，就要全面的了解不同专业学什么、适合什么人学、就业前景如何。新浪教育为大家分享一些大学生对常见专业的介绍，通俗易懂。以下是材料科学与工程专业的介绍。 804材料类80401材料科学与工程 我毕业于清华大学(分数线,专业设置)，本科和研究生学的都是材料科学与工程专业，今天应高考填志愿看看通邀请说下这个专业。 专业概述 材料科学与工程专业属于工科专业，这个专业算是材料类的一个总括专业吧，你在学校发的那个志愿填报指南上肯定还能看到有材料物理、材料化学、金属材料、无机非金属材料等等专业名称。材料科学与工程这个专业基本就是以上那些材料类专业的总括。那些方向的知识我们都会学习一些，但是学习内容也不是很深入。 因为专业囊括知识太多，所以很多学校是有具体倾向方向的，就比如说我们清华就含材料物理与化学、材料加工工程、无机非金属材料、金属材料及复合材料等方向。一般大学都会在“材料”这个大背景下，再细分专业方向。比如大二学完基础知识之后，绝大多数学校就会让学生们进行专业方向的选择：你到时候可以选的专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等，到时候选了哪个就专攻哪个方向。 专业详解

说了这么多那究竟什么是材料科学与工程？可能一看到材料科学与工程这个专业，大部分人的第一反应是“一头雾水”。的确，与其他诸如“电子信息”、“计算机”、“物流工程”等一眼就可以看出“研究什么”的专业相比，“材料”这一概念显得相当的宽泛。 但其实这个专业理解起来也很简单的，观察一下我们生活的周围，你会发现处处都可以看到材料专业知识的影子。举些例子你就明白了： 你坐在家里看电视——电视机显示图像的元器件还有遥控器里的发信号装置是什么做的？是电子信息材料和光电材料。 电视看腻了出门逛街要坐车，汽车是什么做的？车外壳是金属材料；挡风玻璃是非金属材料，可能是有机的，也可能是无机的；车内饰是橡胶材料。 逛街累了要回家做饭，买好晚饭的食材，到了超市购物要付钱，纸币是有机木纤维加油机印刷油墨印制的，硬币是金属材料冲压制成的。OK，你不用现金而选择刷卡，信用卡是什么做的？有机聚合物材料，还有磁性材料。 买好东西拎着袋子回家，用的是现在大力提倡的环保可降解塑料袋——这是有机生物材料…… 你想吧，生活中这么多材料的影子，总得有人去详细的研究了解各种材料的性质以后才能更好更合理的开发利用吧？比如汽车外壳、挡风玻璃的材料怎么才能更坚固？塑料袋用哪种材料设计才能更环保？我们材料科学与工程的学生就是研究这个的。

“材料科学与工程基础”习题答案题目整合版

“材料科学与工程基础”第二章习题 1. 铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm ，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。 ρ铁＝7.8g/cm31mol 铁＝6.022×1023个=55.85g 所以，7.8g/1(cm)3=(55.85/6.022×1023)X/(0.287×10-7)3cm3 X ＝1.99≈2（个） 2.在立方晶系单胞中，请画出： （a ）[100]方向和[211]方向，并求出他们的交角； （b ）（011）晶面和（111）晶面，并求出他们得夹角。 （c ）一平面与晶体两轴的截距a=0.5,b=0.75,并且与z 轴平行,求此晶面的密勒指数。 （a ）[211]和[100]之夹角θ＝arctg 2=35.26。 或 cos θ==35.26θ=o （b ） cos θ==35.26θ=o （c ）a=0.5b=0.75z=∞ 倒数24/30取互质整数（320） 3、请算出能进入fcc 银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。 室温下的原子半径R ＝1.444A 。（见教材177页） 点阵常数a=4.086A 最大间隙半径R’=（a-2R ）/2=0.598A 4、碳在r-Fe （fcc ）中的最大固溶度为2.11﹪(重量百分数),已知碳占据r-Fe 中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C 原子占据的百分数。 在fcc 晶格的铁中，铁原子和八面体间隙比为1：1，铁的原子量为55.85，碳的原子量为12.01 所以（2.11×12.01）/(97.89×55.85)＝0.1002 即碳占据八面体的10％。

5、由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。 见下图，纤维的最密堆积的圆棒，取一最小的单元，得，单元内包含一个圆（纤维）的面积。 2 0.9064==。 即纤维的最大体积分数为90.64％。 6、假设你发现一种材料，它们密排面以ABAC 重复堆垛。这种发现有意义吗？你能否计算这种新材料的原子堆垛因子? fcc 和hcp 密排面的堆积顺序分别是ABCABC……和ABAB…,如果发现存在ABACABAC……堆积的晶体，那应该是一种新的结构，而堆积因子和fcc 和hcp 一样，为0.74。 7.在FCC 、HCP 和BCC 中最高密度面是哪些面？在这些面上哪些方向是最高密度方向？ 密排面密排方向 FCC{111)}<110> HCP(0001)(1120) BCC{110)}<111> 8.在铁中加入碳形成钢。BCC 结构的铁称铁素体，在912℃以下是稳定的，在这温度以上变成FCC 结构，称之为奥氏体。你预期哪一种结构能溶解更多碳?对你的答案作出解释。 奥氏体比铁素体的溶碳量更大，原因是1、奥氏体为FCC 结构，碳处于八面体间隙中，间隙尺寸大（0.414R ）。而铁素体为BCC 结构，间隙尺寸小，四面体间隙0.291R ，八面体间隙0.225R ；2、FCC 的间隙是对称的，BCC 的间隙是非对称的，非对称的2

四川大学材料科学与工程学院简介

四川大学材料科学与工程学院简介 一、学院概览 四川大学材料科学与工程学院于2001年7月，由原材料科学系、金属材料系和无机材料系等三个实体系组建而成，主要从事材料科学与工程、生物医学工程及相关领域的人才培养、科学研究和技术开发的学院。新的材料科学与工程学院既保持了我校材料科学与工程学科的传统优势，同时又突出了理、工、医结合及新兴交叉学科的特色，在材料科学与工程、生物医学工程等领域取得了显著的成绩。 目前学院下设4个教学系（即材料科学系、金属材料系、无机材料系及生物医学工程系）和1个中心实验室。学院拥有1个省级重点实验室、4个省级工程研究中心及7个校级研究所（中心），已形成了5个主要的研究方向——稀土及纳米复合材料技术、新型能源材料与技术、化合物半导体晶体材料与制备技术、特种介电功能材料与制备技术、人体硬组织修复材料及人工器官相关材料与技术。 四川大学材料科学与工程学院师资队伍职称及学历结构 四川大学材料科学与工程学院教师学术职务及学术兼职

“十五”期间，学院先后承担国家“863”计划、“973”计划、国家攻关计划、国家自然科学基金及民口配套等二十余项国家级科研项目，其中1项为经费逾千万元的特大型研究项目；另外还承担了近100项省部级科研项目，总计经费达8388.5余万元。有关科研成果先后获得了国家发明二等奖、四川省科技进步一、二等奖、国家教委科技进步三等奖等多项国家级、部省级奖励。发表论文828篇，其中被SCI或EI检索330多篇，省部级以上奖励9项，专利近20项，各项指标位居学校前列。 在2001年全国重点学科评审中，学院的材料学学科和生物医学工程学科双双被评为全国重点学科。在2002年和2003年分别组织生物医学工程学科和材料学学科参加了全国学科评估，生物医学工程学科的评估结果为全国第六；材料学学科的评估工作评估结果为全国第十八名。 学院现有在校博士生70名，硕士生199名，工程硕士近20名，本科生1003名，成教自考学生100余名。学院高度重视创新人才的培养，积极与国内外大学、研究院所密切配合，全方位积极培养适应国际化教育要求的高素质创新性人才。先后与美国的University of Washington，University of Maryland，University of California at LosAngles，英国的Queen Marry，University of London（QMUL），University of Loughborough，以及我国的清华大学、北京大学、中国科学院北京物理研究所、中国科学院沈阳金属研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所等建立了合作培养关系。学院优秀学生可以有机会到国内外著名大学、研究所进行高水平创新人才联合培养。学院已与美国华盛顿大学联合进行了五届共22名中国学生和三届共六名美国学生“环境材料与制备技术”专业方向的创新班学生的培养，效果良好。 二、研究所与研究中心 四川大学材料科学与工程学院科学研究机构

材料科学与工程专业英语第三版 翻译以及答案

UNIT 1 一、材料根深蒂固于我们生活的程度可能远远的超过了我们的想象，交通、装修、制衣、通信、娱乐（recreation）和食品生产，事实上（virtually），我们生活中的方方面面或多或少受到了材料的影响。历史上，社会的发展和进步和生产材料的能力以及操纵材料来实现他们的需求密切（intimately）相关，事实上，早期的文明就是通过材料发展的能力来命名的（石器时代、青铜时代、铁器时代）。 二、早期的人类仅仅使用（access）了非常有限数量的材料，比如自然的石头、木头、粘土（clay）、兽皮等等。随着时间的发展，通过使用技术来生产获得的材料比自然的材料具有更加优秀的性能。这些性材料包括了陶瓷（pottery）以及各种各样的金属，而且他们还发现通过添加其他物质和改变加热温度可以改变材料的性能。此时，材料的应用（utilization）完全就是一个选择的过程，也就是说，在一系列有限的材料中，根据材料的优点来选择最合适的材料，直到最近的时间内，科学家才理解了材料的基本结构以及它们的性能的关系。在过去的100年间对这些知识的获得，使对材料性质的研究变得非常时髦起来。因此，为了满足我们现代而且复杂的社会，成千上万具有不同性质的材料被研发出来，包括了金属、塑料、玻璃和纤维。 三、由于很多新的技术的发展，使我们获得了合适的材料并且使得我们的存在变得更为舒适。对一种材料性质的理解的进步往往是技术的发展的先兆，例如：如果没有合适并且没有不昂贵的钢材，或者没有其他可以替代（substitute）的东西，汽车就不可能被生产，在现代、复杂的（sophisticated）电子设备依赖于半导体（semiconducting）材料 四、有时，将材料科学与工程划分为材料科学和材料工程这两个副学科

材料科学与工程基础英文版试题

材料科学与工程基础”考试试题–英文原版教材班 （注：第1、2、3题为必做题；第4、5、6、7题为选择题，必须二选一。共100分） 1. Glossary (2 points for each) 1) crystal structure: The arrangement of the atoms in a material into a repeatable lattice. 2) basis (or motif): A group of atoms associated with a lattice. 3) packing fractor: The fraction of space in a unit cell occupied by atoms. 4) slip system: The combination of the slip plane and the slip direction. 5) critical size: The minimum size that must be formed by atoms clustering together in the liquid before the solid particle is stable and begins to grow. 6) homogeneous nucleation: Formation of a critically sized solid from the liquid by the clustering together of a large number of atoms at a high undercooling (without an external interface). 7) coherent precipitate:A precipitate whose crystal structure and atomic arrangement have a continuous relationship with matrix from which precipitate is formed. 8) precipitation hardening: A strengthening mechanism that relies on a sequence of solid state phase transformations in a dispersion of ultrafine precipitates of a 2nd phase. This is same as age hardening. It is a form of dispersion strengthening. 9) diffusion coefficient: A temperature-dependent coefficient related to the rate at which atom, ion, or other species diffusion. The DC depends on temperature, the composition and microstructure of the host material and also concentration of the diffusion species. 10) uphill diffusion: A diffusion process in which species move from regions of lower concentration to that of higher concentration. 2. Determine the indices for the planes in the cubic unit cell shown in Figure 1. (5 points)