1、1804 金属学与电化学基础考试大纲一、考试的基本要求金属学部分：要求学生比较系统地理解和掌握金属学的基本概念和基本理论，掌握金属的成分、组织、结构与性能之间的关系。掌握纯金属和合金相的晶体结构；掌握纯金属的结晶过程及理论，了解铸锭的组织控制和缺陷；掌握二元合金相图和三元合金相图；掌握位错基本理论及其应用；掌握金属中扩散的基本理论。电化学基础部分：要求学生系统地理解电化学热力学基本概念，掌握动力学的推导和应用，掌握水溶液电化学的基本概念和基本规律，能正确熟练地进行电化学计算，掌握有关电势阶跃法，电势扫描法，强制对流法和交流阻抗法的基本原理的简单应用，培养学生实事求是的作风和科学思维等，能综合运
2、用所学的知识分析问题和解决问题。二、考试方式、科目比例和考试时间闭卷考试；总分 150 分，其中金属学 75 分，电化学基础 75 分；考试时间为 3 小时。三、参考书目金属学：材料科学基础 ，陈立佳编著，冶金工业出版社，2007电化学基础：美阿伦.J.巴德，拉里.R.福克纳著，邵元华, 朱果逸等译, 电化学方法原理和应用(第二版)，化学工业出版社，2005四、试题类型：主要包括填空题、名词解析、简答题、计算题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。五、考试内容及要求金属学部分：（一）金属的晶体结构掌握：掌握晶胞、布拉菲点阵、晶系和密勒指数；掌握纯金属三种典型的晶体结构及其基本的晶体学参数；掌
3、握原子半径与晶胞棱长的关系、晶胞内原子数、致密度、配位数；掌握固溶体和中间相的分类、结构和性质。2熟悉：熟悉金属的晶体性；熟悉晶体点阵与空间点阵；熟悉三种典型的纯金属晶体结构所对应的间隙类型、数目、大小和特征。（二）纯金属的结晶掌握：掌握结晶的热力学条件，结构条件和能量条件；掌握均匀形核，非均匀形核，形核率；掌握晶粒大小的控制，铸锭的组织和缺陷。熟悉：熟悉热分析法，结晶现象；熟悉晶体长大动力学，液固界面。（三）相图掌握：掌握几种典型的二元合金相图；掌握杠杆定律，利用相图进行结晶过程分析、组织分析和计算；掌握铁碳合金的结晶过程、平衡组织和计算；掌握三元相图的成分三角形、直线法则、重心法则；掌握利
4、用投影图计算互不溶解三元相图中合金的平衡组织。熟悉：熟悉合金、相、相平衡及相图概念；熟悉相图的建立；熟悉非平衡凝固；熟悉三元相图的水平截面和垂直截面。熟悉碳钢的牌号与杂质的影响。（四）金属晶体中的缺陷掌握：掌握刃位错与螺位错的结构；掌握柏氏矢量的概念；掌握位错基本运动方式；掌握加工硬化、固溶强化、应变时效、屈服现象及其机理；掌握弥散强化的位错强化机理。熟悉：熟悉晶体中的缺陷分类；熟悉点缺陷的平衡浓度。（五）金属及合金中的扩散掌握：掌握扩散第一，扩散第二定律及其应用。熟悉：熟悉扩散的微观机制；熟悉扩散的影响因素。电化学基础部分：（一）电化学热力学掌握：掌握双电层的概念及形成原因、类型，准确理解原
5、电池、电解池的基本概念，掌握 Gibbs 自由能和电动势之间的换算，液接界电势的计算，迁移数的测量和计算，熟悉一些选择性电极的工作原理。熟悉：化学可逆性、热力学可逆性和实际可逆性的区别；自由能和电动势emf 的定义及其特点；半反应和还原电势；形式电势的定义及其特点；界面电3势差和液接界电势；双电层概念：电极/溶液界面的基本结构， Stern 双电层模型及其数学表达式，紧密层结构。（二）电化学动力学掌握：掌握电极电位对电子转移步骤反应速度的影响的实质，理解电子转移步骤的基本动力学参数的物理意义，稳态极化的 Butler-Volmer 及其近似处理，Tafel 公式的应用，熟悉电化学极化规律。熟悉
6、：电极反应的本质，电极动力学的 Butler-Volmer 模型，单步骤单电子过程，多步骤多电子过程，Butler-Volmer 模型在单步骤单电子和多电子过程中的应用：交换电流；电流-过电势公式及其近似处理；物质传递的影响；Tafel图。（三）迁移和扩散引起的物质传递掌握：了解液相传质的方式、动力，理想稳态扩散过程、真实条件下的稳态扩散过程和旋转圆盘电极的工作原理，了解非稳态扩散过程的特点。熟悉：液相传质三种方式（扩散、对流、电迁移）的定义及其它们间的异同点；在活性电极附近的混合迁移和扩散；稳态扩散过程中电化学问题的边界条件和扩散方程的解；旋转圆盘电极；非稳态扩散过程：平面电极上的非稳态扩散，球面电极上的非稳态扩散。（四）电化学常用实验方法的基础知识和相关应用掌握：电势阶跃法，电势扫描法，强制对流法和交流阻抗法的基本原理。熟悉：电势阶跃法，电势扫描法，强制对流法和交流阻抗法的简单应用。
