中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）

中國(guó)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(shū)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(mén)課構(gòu)成。

考試方式和考試時(shí)間

《材料與化工基礎(chǔ)》試卷總分150分，包括兩個(gè)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(lái)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(lái)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(zhuān)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(fù)性;鮑林規(guī)則及其應(yīng)用。

2、晶體結(jié)構(gòu)

各種簡(jiǎn)單的典型的晶體結(jié)構(gòu)的描述和特點(diǎn);硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的分類(lèi)、性質(zhì)和特點(diǎn)。

3、晶體結(jié)構(gòu)缺陷

(1)點(diǎn)缺陷：點(diǎn)缺陷的概念和分類(lèi)，Schottky缺陷，F(xiàn)renkel缺陷，點(diǎn)缺陷的表示方法，缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式的寫(xiě)法;

(2)固溶體：固溶體的概念、特點(diǎn)、分類(lèi)，置換型固溶體，固溶體的性質(zhì)及應(yīng)用;

(3)非化學(xué)計(jì)量化合物：非化學(xué)計(jì)量化合物結(jié)構(gòu)缺陷的概念、類(lèi)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(guò)程(成核和晶體長(zhǎng)大，析晶過(guò)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(diǎn)、動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、結(jié)晶化學(xué)觀點(diǎn)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(rùn)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(dòng)性質(zhì)(電動(dòng)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(diǎn)、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(lèi)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(lèi)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(guò)程，能夠應(yīng)用杠桿規(guī)則計(jì)算相量，能夠初步運(yùn)用相圖知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

5、擴(kuò)散

(1)固體中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的特點(diǎn);

(2)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程;

(3)擴(kuò)散的微觀機(jī)制;

(4)擴(kuò)散系數(shù)的求法及影響擴(kuò)散的各種因素。

6、固相反應(yīng)

(1)固相反應(yīng)特點(diǎn);

(2)固相反應(yīng)動(dòng)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(guò)程的推動(dòng)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(jī)理，各種傳質(zhì)機(jī)理的分析和比較;

(3)晶粒生長(zhǎng)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(jiàn)燒結(jié)方法，特種燒結(jié)方法及其常見(jiàn)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(lèi)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(diǎn)、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(jī)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(jì)算、體型縮聚的特點(diǎn)、凝膠點(diǎn)的試驗(yàn)測(cè)定，利用Carothers方程預(yù)測(cè)凝膠點(diǎn)，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(jī)理的關(guān)系，自由基聚合反應(yīng)機(jī)理及特征，主要引發(fā)劑類(lèi)型及引發(fā)機(jī)理，影響聚合速率和分子量的因素，自動(dòng)加速現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，熟悉阻聚、緩聚、動(dòng)力學(xué)鏈及動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)、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(lèi)及命名，競(jìng)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(shí)施方法的定義、組成、優(yōu)缺點(diǎn)，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(jī)理。

6、離子聚合

掌握陰、陽(yáng)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(jī)理及其特征，溶劑、溫度及反離子對(duì)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(shū)目

1、《無(wú)機(jī)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.