(1)高分子材料成型加工及模具技术

本方向主要从事塑料成型加工、塑料模具优化设计与制造等领域的理论、技术和数值模拟方法的研究。

塑料成型过程及模具设计中的数值模拟技术。针对塑料主要成型加工方式和模具技术,以材料性能表征─成型过程模拟─微观结构演化─模具优化设计─制品性能控制为主线,沿着多学科的交叉和渗透的技术路线,研究塑料成型过程的物理、力学机理,数学模型和计算方法,并开发相应的CAD/CAM/CAE集成化软件。

塑料成型过程及最终制品的多尺度关联模型和相关的多尺度算法。重点开展模塑过程中宏、介、微观耦合的过程动力学、非平衡热力学、复杂流体动力学问题的多尺度关联模型和高性能计算方法等问题的研究。

国家战略用塑料制品的制造和结构性能分析。航天用恶劣环境下防辐射和高光谱透过率塑料件成型、及模具设计制造技术;高铁用高低温环境下的高抗冲击性能塑料件成型、及模具设计制造技术等。

塑料微成型和微加工理论和技术。重点开展微注塑模拟理论及方法,微制品的可成型性和可复制性理论等问题的研究。

主要团队成员:陈静波教授,刘春太教授,赵振峰教授,曹伟教授,王亚明教授,李海梅教授等。

(2)新型合金及加工技术

生物镁合金材料研究:本研究的重点为新型生物镁合金的制备和性能优化、表面改性处理及形成机制研究;亚快速凝固工艺对新型生物镁合金组织和腐蚀性能的影响;新型生物镁合金体外、体内降解规律及生物相容性研究;新型生物镁合金心血管支架设计与加工;新型生物镁合金骨固定器件设计与加工等。

高性能镁合金材料的研究:研究的重点包括高性能变形镁合金材料的开发及其成形技术、耐热镁合金与高性能铸造镁合金。

高性能铝合金板带箔及细化剂研究:本研究的重点为高性能铝合金板带箔的加工成型,包括6000系铝合金汽车车身板材、高压电子铝箔、哈兹列特连铸连轧铝合金板带、电解铝液直接铸轧生产PS板及铝合金细化剂的研究与开发等,研究高性能与高精度铝合金板带箔生产中的关键技术问题,实现生产过程的短流程与节能降耗。

大块非晶合金研究: 制备含有准晶相、高熔点金属相、陶瓷颗粒以及片状石墨的大块非晶复合材料,对这些不同种类第二项影响大块非晶塑性变形行为的机理进行研究;通过合理设计合金成分,成功研制出具有高强度和塑性的CuZr基金属玻璃材料,其断裂强度达1800 MPa以上,同时具有一般非晶材料中不具备的加工硬化效应;研究发现这种合金中的非晶基体在保证提供高强度的同时,生成的马氏体相将阻碍剪切带的快速蔓延,并提供塑性变形。

主要团队成员:孙玉福教授,赵红亮教授,李庆奎教授,刘胜新教授,李福山教授,孙玉峰副教授,王利国副教授,朱世杰教授等。

(3)高分子材料及其制备技术

光电转换高分子材料:通过运用能带隙工程来调节聚合物的光吸收和把光富集染料引入聚合物的主链或侧基上,设计并合成了含苝酰亚胺的聚合物材料B12B,其吸收光谱在400-800nm之间,覆盖了整个可见光区,其可以有效地利用太阳光,是理想的n型半导体光吸收材料。通过在分子主链中构筑Donor-Acceptor交替结构,有效地降低了聚合物半导体的能带隙,得到了两个在可见光区具有宽吸收波段的共轭聚合物材料PQS和PQSe。利用这些材料作为光活性层构筑电致发光器件和太阳能电池器件的研究正在进行中。

新型尼龙类工程塑料:开发出“中华牌”的长碳链尼龙,在长碳链尼龙合成路线上另辟新径,以石油副产品轻蜡经微生物发酵得到的长碳链二元酸为原料,经过近二十年的努力,攻克了原料提纯、腈化、胺化、成盐、聚合等多个技术难题,对有关基础理论进行了比较系统的研究,开发出一套新工艺,合成出了一系列石油发酵长碳链尼龙。以其中尼龙1212为例,它是世界上工业化生产的第三个长碳链尼龙、第一个双号码长碳链尼龙,也是我国至今唯一一个具有自主知识产权的长碳链尼龙类工程塑料品种;

超临界流体技术在高分子材料中的应用:首次发现了超临界二氧化碳中的高分子材料表面的同质诱导附生结晶现象,并首次引入溶度参数的概念来讨论超临界二氧化碳、插嵌单体的相对溶解度以及在聚合物基质上的协同分配乃至竞争问题,这些研究对于在超临界条件下实现无污染、高效率、分布均匀和过程可控的高分子材料或复合材料的合成和改性具有创新意义。

主要团队成员:赵清香教授,许群教授,朱诚身教授,刘民英教授,石军教授,王玉东教授等。

(4)高温功能材料及其制备技术

高温功能材料。立足我国耐火材料资源优势,研究开发优质合成耐火原料,并开展特种高温功能材料的制备工艺、结构与高温性能的研究,以满足高温工业新技术发展的需要。已开发出有特色的矾土基优质合成原料、电熔改性料、氮化还原转型料。在此基础上开发出特种功能耐火制品,、主要用于滑动水口、连铸水口、透气塞、精炼包衬渣线、特种窑具和高温耐磨部位等。

高性能水泥基复合材料研究。利用河南的资源优势,通过掺加引导性、功能性组分及应用特殊工艺,制备高性能与复合功能水泥基材料,尤其在引导性和功能性组分的改性与功能引入机理以及结构特征对水泥基材料性能影响、功能发挥与损毁机理进行深入研究。

生态环境材料的研究。近年来主要集中在工业废弃物(粉煤灰、煤矸石、低品位尾矿)和建筑垃圾等资源的高附加值成分的提取方法和全部资源化利用的深加工机理和用途开发研究。

主要团队成员:叶方保教授,叶国田教授,贾晓林教授,徐恩霞教授、葛铁柱副教授、李素平副教授等。

4●2021年招生情况详细介绍

4.1 2021年招生目录

4.2 2021年复试分数线

4.3 2021年线上复试流程介绍

今年由于疫情影响,和去年一样,郑州大学材料学院依旧采取网络面试,就没有笔试环节了。

网络面试要求设备:

为一台电脑加一台手机或者两台手机,主机位对准考生正面,二机位放在考生后面斜45°方向,要求可以清晰看到考生的主机位屏幕。台式机需要准备麦克风和摄像头。房间内部不得有外人,面试过程中不得离开座位,中途不得有人进入房间,否则视为作弊。

网络复试前需要准备的资料:

毕业证和学位证原件,身份证正反面,政审表,大学本科成绩单,初试准考证,导师选择情况表,诚信复试承诺书,大学期间获得的奖项或者其他可证明你能力的证书(没有获得证书可以不交)。

网络复试内容以及成绩占比:

先是主考官欢迎你来参加面试,然后给解释面试由两个环节,一个是英语问答环节,一个是专业课及综合素质面试环节,有的方向有外文翻译,金属专学硕今年都没有,外文翻译(20分),专业面试(80分)。我面试时间为3月26日上午11点,进入面试间之后,大概有七八个老师,坐在最前边的两个老师一个问英语,一个问专业课(也是主考官),一位老师问我的毕设,毕设里面提到的都要熟悉,其他没问我问题。

英语自我介绍完之后,有的老师会猝不及防让用中文自我介绍,这个需要留心,比如靶材方向就是先英文后中文,这个真是到了该复试才在群里通知他们,懵圈了好多人,老师会根据你自我介绍里的内容问你问题,可以提前在自我介绍里挖个坑,比如说你喜欢旅游或者喜欢打篮球之类的,这样老师很可能会问你这些问题,便于你提前准备好并回答。我本身是我说我爱读书,老师就让我介绍一本书,如果四六级过了可以在自我介绍中写到,我写了,老师用英语问我六级多少分。

随后是专业英语过程,今年的专业英语是取消了,只字未提,然后是专业课面试,有三个信封选一个,我选的三号,当场拆开把题目念给你,我的题目是材科基的基本问答题,材子的复试资料上都有,我了解到的其他同学问的题也都很简单但也有问固态相变的,看运气啦。随后就是问一些主观问题了,我只被问到了毕业设计的内容,我给他们简单介绍了一下后,大概老师们问了我几个毕业设计里边的问题后就结束了。

面试完之后非常放松,不过觉得面试的也就一般,但是复试却得了最高分,从初试第二变成了综合第一,考试完之后3月27日下午三点成绩就出来了,如果初试成绩出来后没有联系导师建议复试成绩出来后抓紧联系,老师的招生名额都是有限的。

综合成绩计算方式:

(初试成绩5)0.6+(复试成绩0.4)=总成绩好好准备复试,努力超车或者逆袭。复试成绩满分为100分,英语内容20分,专业课内容80分。

确实试对初试成绩的稀释比较严重,但是根据今年各个方向复试结果来看,复试总成绩排名跟初试成绩排名基本上没啥大变化,但是如果复试变现很好,是可以得到90+的高分的,如果你面试90+,别人85,听着也不低,但是综合之后,你这5分乘0.4就是综合成绩的2分之多,这需要初试2÷0.6×5=17分来拉开,所以复试超车或者逆袭的机会是特别大的。所以我强烈建议一定要好好准备复试,实在不会的话,我建议就说不会,老师也理解,不要不懂装懂容易引起反感。

排名靠后的同学也是完全有机会逆袭的,初始排名靠前也不要觉得自己稳了,今年有个方向的前几名就被刷了。我报考的方向为080500材料科学与工程(学硕的统称)02金属材料方向,计划招生30人,进入复试40人,考试过程中还有8个人放弃了复试,专硕当中也有几个放弃了复试。金属方向报考人数最多,没有调剂生名额,其他方向调剂生名额还不少,如果对自己的成绩不太自信可以提前联系老师调剂。郑大材料院非常保护一志愿,近两年都是先排一志愿,后排调剂的,就是无论调剂的考了多少分,你一志愿分够就先录取你。

4.4 2019年线下复试流程介绍

2019年没有疫情的影响,复试需要到郑大校区和老师面对面进行面试,与网络面试的区别在于有无笔试以及专业英语的篇幅上。复试内容及成绩占比和计算方式:

(1)笔试:专业课测试,时间3小时,满分100分,占复试总成绩30%。

(2)外语听力及口语测试:根据专业方向特点确定复试的形式和方法,一般是自我介绍加英语对话,还有专业英语。面对面复试时专业英语翻译的篇幅比网络复试要多一些,大概一小段几句话,占复试成绩20%。

(3)实践能力考核:主要测试实验和操作技能,或解决实际问题的能力,占复试总成绩的25%。

(4)面试主要通过提问方式进行,每位考生的面试实践不少于20分钟;满分100分,占复试成绩的25%。

(5)综合排序成绩=初试成绩(占60%)+复试成绩(40%)专业课笔试、面试成绩低于60分,复试期间发现考生不符合报考条件、考试违纪及思想政治表现不符合录取要求的,一律不录取。

5●2017-2021年招生人数及报录比

注:(报录比为所有方向进入复试总人数除以录取人数)各方向具体报录比见郑州大学材料学院官网:http://www5.zzu.edu.cn/clgc/

6●2016-2021年复试分数线

7●初复试参考书目

1、《材料科学基础》(第三版),胡赓祥 蔡珣 戎咏华 编著,上海交通大学 出版社。

2、《材料科学基础》(第二版版,无机非金属材料选学内容参考书),张联盟、黄学慧、宋晓岚编著,武汉理工大学出版社。

3、《材料科学基础辅导与学习》(第三版),蔡珣 戎咏华 编著,上海交通大学出版社。

4、复试参考书目各方向不同,具体方向复试参考书目见4.1招生目录所列。

注:具体参考书目待郑州大学官方网站发布后可能会有所变化,后续将持续关注。

8●考试大纲

郑州大学硕士研究生入学考试

8.1、考试基本要求和适应范围概述

本《材料科学基础》考试大纲适用于郑州大学“080500材料科学与工程 专 业的先进金属材料及加工方向、新能源材料与器件方向、无机非金属材料方向”和“085600材料与化工专业的金属材料与工程方向、新能源材料与工程方向、无 机非金属材料与工程方向”的硕士研究生入学考试。

材料科学基础是材料科学与工程专业一级学科的基础课程,主要内容:材料基础理论知识,诸如材料的原子结构和结合键、材料的固体结构、材料的相结构、晶体缺陷、材料中的扩散、相图与材料的凝固,材料的变形与再结晶、材料的亚稳态。要求考生系统完整的理解和掌握原子结构与原子间的键合;晶体学基础、纯金属的晶体结构及特征、离子晶体的结构、共价晶体的结构、晶体的对称性,材料的相结构;晶体结构缺陷(包括点缺陷、线缺陷和面缺陷);

扩散现象及本质,扩散定律、扩散定律的解及应用、扩散的微观机制、扩散驱动力、反应扩散、扩散系数及影响扩散的因素;材料的变形,滑移与孪晶变形、纯金属及合金的变形强化、冷变形金属的回复与再结晶,金属的热变形、动态回复再结晶,材料的强化理论;相律、纯金属的结晶理论,晶核的形成、晶体的成长;二元相图的几何规律及分析,匀晶相图、共晶相图、包晶二元相图及其分析,典型二元相图分析;固溶体的凝固理论、共晶合金的凝固理论;三元相图及三元合金凝固分析;材料的非晶态等亚稳结构;固体的表面与界面,固相反应,烧结等。

8.2、考试形式

硕士研究生入学《材料科学基础》考试采用闭卷、笔试,考试时间为180分钟,本试卷满分为 150 分。试卷结构(题型):填空题、名词区别、简答题、计算作图及综合应用题。

8.3、考试要求

硕士研究生入学考试《材料科学基础》考试采用闭卷、笔试,考试时间为 180 分钟,本试卷满分为 150 分(共性基础部分占 70%左右,方向选做题30%左右)。试卷结构(题型):填空题、名词区别、简答题、计算作图及综合应用题。考生答卷时,答卷务必书写清楚,符号和西文字母运用得当,答案必须写在考点统一发的答题纸上,否则无效。

硕士研究生入学《材料科学基础》考试采用闭卷、笔试,考试时间为180分钟,本试卷满分为150分。

试卷结构(题型):填空题、名词区别、简答题、计算作图题及综合应用题。共计五个大题,若干小题。

三、考试内容

(一)《金属材料科学基础》部分

第1章 原子结构与原子键合

1、原子间的结合键(金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键)的特点。比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料在结合键上的差别。

3、固体材料内结合键和结合能与性能的关系,包括杨氏模量、理论抗拉强度和表面能。利用结合键,解释材料的一些性能特点。

第2章 固体结构

1、晶体与非晶体的区别。

2、晶体学基础(晶体的特点、空间点阵和晶胞、选取晶胞的原则,描述七大晶系和14种布拉菲点阵各自的特点,点阵参数及表示法)。

3、晶向指数和晶面指数的标定,晶向和晶面的特殊关系;

(1)指数相同的晶向和晶面必然垂直。

(2)当一晶向[uvw]位于或平行某一晶面(hkl)时,则必然满足晶带定理:h·w+k·v+l·w=0

4、晶带定理、晶面间距及其求法。注意立方晶系的面间距公式及附加面的影响。

(1)立方晶系:

(2)正交晶系:

(3)六方晶系:

(4)四方晶系:

以上公式仅适用于简单晶胞,复杂晶胞要考虑其晶面层数的增加。

5、三种典型晶体结构

(1)能绘出三维的体心立方、面心立方和密排六方晶胞。根据原子半径计算出金属的体心和面心立方晶胞的晶胞常数。

(2)三种典型晶体结构(BCC、FCC、HCP)的特征【包括:晶胞形状、晶格常数、晶胞原子数、原子半径、配位数、致密度及计算、各类间隙尺寸与个数,最密排面(滑移面)和最密排方向(滑移方向)的指数与个数,滑移系数目、堆垛方式等】。致密度、面密度、线密度的计算。

(3)知道常用金属材料的滑移面与滑移系的指数,判断常见金属的塑性变形能力,能给画出晶胞指出滑移面和滑移方向。

(4)能标注和会求上述三种晶胞的晶向和晶面指数。

(5)利用典型晶体结构的特征进行的相关计算,致密度、面密度、线密度的计算。

6、同素异构体(多晶型性)、多晶型性转变(同素异构转变)及特点、晶体中的各向同性与各向同性,晶体具有各向异性的原因,实际晶体的伪各向异性。

7、合金相结构

(1)掌握固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、有限固溶体和无限固溶体、一次固溶体和二次固溶体、间隙相和间隙化合物的形成条件。

(2)固溶体的分类、特点和性质,影响固溶体固溶度的因素;碳原子在铁中占据的位置和固溶度大小;金属原子在铁中占据的位置和固溶度大小。

(3)中间相的类型、结构、特点和性能及应用。

(4)固溶体和中间相的结构、键型和性能差异。影响置换固溶体固溶度的四个因素。

(5)比较间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的结构和性能。

(6)固溶体的溶质浓度对其力学性能、点阵常熟的影响。

8、离子晶体结构(5类离子晶体结构特点、典型的代表物质以及性能特点)。

9、离子晶体的结构规则(鲍林规则的描述及物理意义)。如何解释硅酸盐晶体结构特点。典型的离子晶体的结构与性能特点。

10、典型离子晶体结构的类型、结构与性能。硅酸盐晶体结构的类型、组成、结构及性能特点。

11、共价晶体及其特征、8-N配位法则,典型的共价晶体。

12、非晶态结构的特点,金属玻璃的概念。

13、区别概念:

晶体与非晶体 空间点阵和晶体结构

各向同性与各向异性 相和组织

固溶体和中间相 间隙固溶体和置换固溶体

有序固溶体和无序固溶体 有限固溶体和无限固溶体

一次固溶体和二次固溶体 间隙固溶体、间隙相和间隙化合物

电子化合物和正常价化合物 间隙相和间隙化合物

第3章 晶体缺陷

1、晶体中各类晶体缺陷的定义、分类和特征。

2、与点缺陷有关

(1)点缺陷的类型、特征和形成过程

(2)点缺陷的平衡浓度公式及应用;

(3)点缺陷的运动,点缺陷对材料性能的影响。

3、与位错有关:

(1)位错类型(刃型、螺型位错)的判断及其特征。刃型位错和螺型位错的差异;混合位错和位错环,错环的特点和形成机制。

(2)柏氏矢量的确定方法、特征及表示法。柏氏矢量与位错类型之间的关系。

(3)位错运动的方式:滑移和攀移。晶体中滑移、攀移及交滑移的条件、过程、机制和结果。位错的滑移机制和攀移机制。影响位错运动的因素。

(4)位错线、柏氏矢量、运动与作用在位错上的力之间的关系。

(5)滑移系、滑移面和滑移方向的概念。

(6)滑移线和位错线的异同点及关系。

(7)位错的交割(割阶和扭折)及割阶硬化;位错交割后形成扭折和割阶的位错类型及判断。

(8)位错的生成和位错密度、位错的增殖机制(F-R源、双交滑移过程及图示)

(9)位错的运动特性、位错反应的条件(结构条件和能量条件)。

(10)实际晶体中的位错及其伯氏矢量,堆垛层错。常见的两种不全位错:肖克莱不全位错(可动位错)和弗伦克不全位错及其特点。

(11)作用在位错上的力,位错应力场、应变能及单位长度位错应变能与伯氏矢量的关系;线张力、作用在位错上的力。

(12)为何滑移的理论临界应力远远大于实际测量的值。

4、表面与界面

(1)外表面、表面张力和表面能;

(2)晶界的分类及描述晶界位置的方法;

(3)小角度晶界的类型和特征,小角度晶界上的位错距离的计算公式;

(4)大角度晶界及其特点。晶界的特性及其对材料性能和塑性变形的影响。

(5)孪晶界、相界的类型及特点。

(6)界面能的分类、界面能与晶界结构的关系。

5、比较概念:

刃型位错和螺型位错 滑移和攀移

割价和扭折 晶界、相界和孪晶界

小角度晶界和大角度晶界 共格相界、非共格相界和半共格相界

交滑移和双交滑移。

第4章 固体原子及分子的运动

1、扩散的分类及固体中扩散的条件。

2、扩散定律(Fick第一、二定律)的内容和数学表达式、物理意义、适应条件。

3、扩散方程的解及应用,如渗碳。

4、置换固溶体中的扩散,柯肯达尔效应及应用(Al-Cu)。

5、固相中原子扩散的各种机制(空位机制、间隙机制、换位机制、晶界扩散机制等)。各种扩散机制下的扩散速率的差别。用扩散理论分析实际问题。空位(置换)机制和间隙机制的差异。

6、扩散热力学和扩散的驱动力,用扩散理论分析实际问题。

7、扩散系数及其物理意义和表达式(阿累尼乌斯方程)。空位(置换)机制和间隙机制的差异、原因和应用。扩散激活能的意义及求法。

8、影响扩散的因素。扩散的路径及扩散系数(扩散速率)的大小。

9、反应扩散的概念、过程及反应扩散的特征。

11、比较概念:

稳态扩散和非稳态扩散 自扩散和化学扩散

自扩散和互(异)扩散 上坡扩散和下坡扩散

原子扩散和反应扩散 空位扩散和间隙扩散

晶界扩散和表面扩散

第5章

材料的形变和再结晶

1、塑性变形、材料应力—应变曲线及曲线上所对应的强度指标;屈服强度及代表的意义。抗拉强度及代表的意义。

2、弹性变形(的特征)、弹性模量、包申格效应、弹性后效、弹性滞后、粘弹性。

3、滑移和孪生

(1)基本概念:滑移带、滑移线、滑移系、滑移面、滑移方向、滑移面。

(2)三种典型晶体结构的滑移系个数和指数。三种典型晶体结构的塑性差异及原因。

(3)滑移在滑移方向和滑移面的特征及沿密排面和密排方向的原因。

(4)塑性变形的方式—滑移和孪生。晶体的滑移和孪生的条件、主要特点;滑移和孪生的区别及联系。滑移过程及其位错机制、孪生过程及其位错机制。

(5)临界分切应力的公式。取向因子(施密特因子)及其对塑性变形的影响。注意分切应力和临界分切应力代表不同的意义。利用临界分切应力的概念及意义、公式进行的计算。

(6)P-N力的意义。

(7)为什么理论临界应力>>实际测量的值。

(8)用位错理论在解释各类塑性变形等问题。

4、多晶体塑性变形的特点。晶界对材料的性能和塑性变形有什么影响?(晶粒取向和晶界的影响、细晶强化及机制),Hall-Petch公式。

5、合金的塑性变形:单相固溶体合金的塑性变形(固溶强化机制及影响因素、屈服现象和应变时效),多相固溶体合金的塑性变形(第二相强化及机制:沉淀强化和弥散强化;切过机制和绕过机制)。

6、各种强化方式:各种强化(固溶强化、细晶强化、第二相强化、弥散强化、沉淀强化、形变强化)的基本概念及强化的本质。

(1)固溶强化的强化机理及影响因素。

(2)细晶强化的强化机理及其对材料性能的影响。Hall-Petch公式及适应范围。

(3)第二相强化(沉淀强化、弥散强化)的强化机理及影响因素。切过机制和绕过机制的特点及对强化的作用。

(4)形变强化(加工硬化)的强化机理及其对材料性能的影响。

7、屈服强度概念及意义;屈服现象及其特征和产生的原因(柯氏气团理论和位错增殖理论),对生产的影响,防止和消除的方法。屈服过程在应力—应变曲线上的特征。应变时效及其产生的原因。吕德斯带形成的原因及解决办法。

8、材料冷塑性变形时内部组织和性能的变化。形变强化及机制、形变织构。

9、回复和再结晶问题:

(1)回复的类型和回复机制;回复多边化的条件和多变化过程。

(2)再结晶过程,再结晶温度及影响因素;在实际生产中如何确定再结晶温度?

(3)回复、再结晶、晶粒长大和二次再结晶的驱动力;

(4)回复、再结晶和晶粒长大的动力学及应用。

(5)回复过程中点缺陷和位错运动的特点。

(6)再结晶过程:形核和长大;形核的方式、长大的方式。但再结晶不是相变。

(7)结合热处理,去应力退火与再结晶退火工艺的制定与应用(在生产上的意义)。

(8)再结晶温度及影响因素,再结晶后晶粒的大小及影响因素。

(9)在生产中控制再结晶晶粒大小的方法,细化晶粒的意义及方法。

(10)晶粒正常长大及影响因素、异常晶粒长大及二次再结晶。

8、多晶型转变(重结晶)、结晶、再结晶、二次再结晶的区别。

9、冷变形金属或合金在加热时组织结构和性能的的变化。

10、晶粒细化可以

同时提高金属材料的强度和韧性。叙述细化金属材料晶粒的方法。

11、热加工和温加工

(1)加热时对金属进行变形组织结构和性能的的变化;

(2)热加工、温加工、冷加工的区别 。

(3)动态回复和动态再结晶过程及其动力学曲线。

(4)热加工的组织和力学性能。

12、热变形与动态回复、再结晶(动态回复和动态再结晶、热加工对组织结构和性能的影响及应用)。

13、比较概念:

滑移和孪生 多滑移与交滑移

软位向和硬位向 几何硬化和几何软化

沉淀强化和弥散强化 切过机制和绕过机制

分切应力和临界分切应力 纤维组织与带状组织

板织构和丝织构 宏观残余应力、微观残余应力、残余应力

重结晶、再结晶和二次再结晶 正常长大和异常长大

冷加工、温加工和热加工 静态回复与动态回复

第一类残余应力 、第二类残余应力和第三类残余应力

静态再结晶和动态再结晶

第6章 单组元相图及纯晶体的凝固

1、相变的有关概念,相平衡条件、相律及表达式和应用。单元系相图。

2、单元系统相图及分析(掌握单元系统的相图的点、线、面的关系,掌握实际单元SiO2相图,并能根据实际相图简单分析材料的生产过程)

2、纯金属结晶的过程、结晶过程的宏观和微观现象;过冷度对结晶过程和结晶组织的影响;

3、结晶的驱动力。纯晶体结晶的条件:热力学条件、动力学条件、能量条件和结构条件;包括:一些更要的公式及其应用。

4、形核:

(1)液态结构的特点。

(2)结晶的形核方式(均匀形核与非均匀形核),均匀形核的条件。(2)临界形核功和临界晶核半径的计算;形核率的公式和影响形核率的因素。

(3)结晶过程的能量变化,如何满足?体积自由能的变化与表面自由能的关系。

(4)均匀形核与非均匀形核有何异同点。

(5)非均匀形核时影响接触角θ的因素有哪些?选择什么样的异相质点可以大大促进结晶过程。

5、晶体长大:

(1)晶体长大的条件和长大的机制。纯晶体结晶的条件。

(2)结晶时液固界面(光滑界面、粗糙界面)的类型和结构特点;

(3)结晶时液固界面的温度梯度类型(正温度梯度、负温度梯度)及对结晶的影响。

(4)纯晶体凝固时的生长形态与L/S前沿的界面结构、温度梯度有何关系?)

(5)晶体长大的方式和长大速率。

(6)纯金属枝晶的形成条件和长大过程。

(7)结晶动力学及凝固组织。影响纯晶体形核和长大的因素。

7、能用结晶理论说明实际生产问题(凝固理论的主要应用)。

(1)细化铸件晶粒的方法。

(2)控制结晶组织的措施。

10、比较概念:

凝固与结晶 理论凝固温度和实际凝固温度

临界过冷度、有效过冷度和动态过冷度 均匀形核与非均匀形核

晶胚和晶核 光滑界面和粗糙界面

正温度梯度和负温度梯度 平面长大、台阶长大和树枝长大

第7章 二元系相图及其合金的凝固

1、二元相图的表示与测定方法。

2、二元合金固溶体的自由能-成分曲线,热力学曲线的公切线原理,杠杆定律及应用,相接触法则。二元相图的几何规律及复杂相图的分析方法。

3、几种基本相图:匀晶相图、共晶相图、包晶相图及共析相图的分析。

(1)掌握二元系统的相图的特点,分析点、线和平衡反应,会写出反应式;匀晶反应、共晶反应、包晶反应。三相平衡与相律的关系。

(2)分析相应合金的平衡结晶过程;会进行二元合金平衡组织的分析。三相平衡与相律的关系。

(3)熟练杠杆定律在匀晶相图、共晶相图、包晶相图中的应用,并利用杠杆定律计算相组成物与组织组成物的百分含量;

(4)典型合金的平衡和不平衡的结晶转变过程及转变组织;能画出平衡结晶转变过程的冷却曲线。包括:固溶体合金的平衡凝固和非平衡凝固;共晶类合金的平衡凝固和非平衡凝固,非平衡共晶、离异共晶和伪共晶,共晶组织的分类、特点及形成机制;包晶类合金的平衡凝固和非平衡凝固,包晶转变的应用。

(5)明确固溶体合金结晶过程与纯金属结晶过程的异同点。

(6)平衡结晶后的室温组织及其相组成物和组织组成物的区别。相和组织的区别。

(7)非平衡共晶、离异共晶和伪共晶的组织特点、形成条件。

(8)偏析及其解决办法。

4、掌握实际复杂二元相图的分析方法及应用。如A12O3-SiO2系统相图,并能根据实际相图简单分析无机非材料的生产过程。

5、固溶体凝固:

(1)成分过冷及成分过冷的临界条件和判据;

(2)合金结晶与纯金属结晶过程的异同点。

(3)平衡分配系数的基本概念和表达式。

(4)区域熔炼(区域提纯)及应用。

(5)成分过冷对结晶生长形态的影响。枝晶生长形成的条件及应用。

(6)单相固溶体合金凝固时的偏析形成、偏析类型及影响因素。如何消除偏析?

6、其他类型的二元相图(溶混间隙与调幅分解、具有化合物的二元相图、具有固溶体多晶型转变、具有共析转变的相图、具有包析转变的相图)。

7、根据相图与组织结构和合金性能的关系,来判断合金的性能。

8、对于Fe-Fe3C相图要求:

(1)非常熟练的掌握并会画出Fe-Fe3C相图;标出各特性点、线、相区。说明各特性点的温度、碳浓度及意义;各特性线的温度、意义。三个衡温反应;各区域相组成物和组织组成物,各相的结构。

(2)纯铁的同素异构转变:δ-Fe←→γ-Fe←→α-Fe;

(3)珠光体P、奥氏体A、铁素体F、渗碳体Fe3C、莱氏体Ld、低温莱氏体L’d、一次渗碳体Fe3CⅠ、二次渗碳体Fe3CⅡ、三次渗碳体Fe3CⅢ、共晶渗碳体Fe3C、共析渗碳体Fe3C。机械混合物(P、Ld’);

(4)叙述铁碳合金中七大类合金(工业纯铁、共析钢、亚共析钢、过共析钢、共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁)的平衡结晶过程(反应、冷却曲线、室温组织及形貌特征),室温组织组成物和相组成物;利用杠杆定律计算平衡结晶过程中相组成物与组织组成物的百分含量;

(5)结合实验能绘出七大类铁碳合金的室温显微组织(包括:放大倍数、腐蚀剂);

(6)含碳量对铁碳合金组织、力学性能、工艺性能的影响,Fe-Fe3C相图的应用。

(7)五类渗碳体(一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共析渗碳体、共晶渗碳体)的的形态、形成条件;

10、铸锭(铸件)的宏观组织特点及形成机制、缺陷类型及形成原因。

11、比较概念:

热过冷和成分过冷 共晶反应和共析反应

包晶反应和包析反应 平衡结晶(凝固)和不平衡结晶(凝固)

相组成物与组织组成物 稳定化合物和不稳定化合物

莱氏体和低温(变态)莱氏体

一次渗碳体、共晶渗碳体、二次渗碳体、共析渗碳体和三次渗碳体

A1温度(PSK线)、A3温度(GS线)和Acm温度(ES线)

第8章 三元相图

1、三元相图成分表示法、空间模型和截面图、三元相图中的直线法则、杠杆定律、重心定律、相区接触法则。

2、三元匀晶相图中合金的结晶过程分析。

3、固态下互不溶解的三元共晶相图及其不同区域合金的结晶过程分析,任意温度的水平截面和图内任意直线的垂直变温截面。等温(水平)截面和变温(垂直)截面的认识和分析。

4、三元系相图的规律及典型三元相图分析。

9●2021年录取名单(部分)

详情参考郑州大学材料学院官网:http://www5.zzu.edu.cn/clgc/

10●考研难度剖析

10.1难度系数

211学校,材料科学与工程为世界一流建设学科和国家一级重点学科,学科实力强劲,在郑大中是最好的几个学科之一。难度等级:☆☆☆。

10.2难度分析

从考研热度的方面来看,郑州大学的生源大多数还是来自河南省内部,每年报考人数都较多,但与其他几个材料专业报考热门高校相比热度还是低了一些。例如上海大学、北京科技大学等一线城市的高校热度极高,几乎每年都能上热搜,但淘汰率也很高。

从专业课难度的角度来讲,郑州大学961材料科学基础每年考试的内容及形式变化都很小,历年真题参考价值很大,真题重复率也还可以,难度适中,但知识点比较琐碎,每年都会出一两道相对冷门的知识点来拉开一些差距。推荐材子考研的纸质版资料,上册历年真题及答案详解和下册知识重点总结的搭配很给力,相比于数学英语提分的艰难,在专业课学习过程中多认真一些会有很大的收益。从复试线来看,郑大近年来的复试线在300左右,专硕今年是290,但是录取分数都在300分以上,甚至也出现了330+以上被刷掉的情况,所以不管是报学硕还是专硕都应该努力保证自己的分数在320分以上才保险。

还要注意单科线一定要过线,尤其是英语成绩,郑大对英语的要求较高,今年学硕专硕英语单科线均为50分,有许多成绩320+的同学因为英语40多分不过先而不得不调剂。郑大材料院今年招生300多人,有一些方向在复试前还达不到最低的报录比,分了两批额外接收了不少调剂生。

另外,如果初试成绩过了院线但成绩在所报方向排名靠后,可以直接向老师申请调剂到其他的方向,成功率还是很高的。总之,考研是一个坚持不懈的过程,既然选择了考研那么就坚持到底,我在考研的过程中亲眼见到了许多同学坚持到了11月12月后放弃的,也见到了不少在考试完英语或者数学之后心态崩溃放弃后边考试的同学。

2021年研究生预估录取率会超过30%,中途因为各种原因放弃再加上没认真学习的人,这就占了很大一部分比例,所以说能认真学习并坚持到考试完的人就已经赢了一大半!要保持着良好的心态,每天按时完成自己的学习计划,劳逸结合,认真坚持到底,明年的夏季就会是你收到录取通知的日子!

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