南京工业大学865材料物理化学2026年考研大纲及参考书目

　　865《材料物理化学》2026年考试大纲

　　一、考试的基本要求

　　主要考察考生对材料领域共性知识和专业基础知识(任选无机、高分子或

　　金属三个模块之一)的掌握情况。

　　材料物理化学(无机模块)：要求学生掌握晶体结构、结晶化学、晶体结

　　构缺陷的基本概念和基础理论;掌握玻璃体、表面与界面的基本理论与基本概

　　念;熟悉相平衡图的基本概念，掌握相图的应用，能进行相图的分析;掌握扩

　　散、固相反应、相变和烧结等高温过程动力学的基本理论与基本概念;具备一

　　定的分析和解决实际问题的能力。

　　材料物理化学(高分子模块)：要求学生掌握聚合物的聚合机理、合成方

　　法和单体对聚合机理的选择;理解聚合物的化学反应对聚合物的性能、服役行

　　为、社会与环境等的影响;掌握高聚物多层次结构、分子运动和性能之间的关

　　系;熟悉高聚物结构与性能的基本仪器测试方法，并具备对测试结果进行分析

　　归纳的能力，为分析和解决高分子材料的科研和生产中的问题提供坚实的理论

　　基础;具备一定的分析和解决实际问题的能力。

　　材料物理化学(金属模块)：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;了解纯金属和二元合金的凝固过程及组织演化，了

　　解金属塑性加工的组织控制和缺陷;掌握二元合金相图和简单三元合金相图;

　　掌握位错基本理论及其应用;熟悉金属中扩散的基本理论。

　　二、考试方式和考试时间

　　1

　　闭卷考试，总分150分，考试时间为3小时。

　　三、参考书目(仅供参考)

　　【无机模块】

　　《无机材料科学基础》，张其土主编，华东理工大学出版社，2007年;

　　《无机材料科学基础》，曾燕伟主编，武汉理工大学出版社，2015年。

　　【高分子模块】

　　《高分子化学》，潘祖仁主编，北京：化学工业出版社，2011年;

　　《高分子物理》，华幼卿，金日光主编，北京：化学工业出版社，2019年。

　　【金属模块】

　　《材料科学基础》，胡赓祥、蔡珣、戎咏华编著，上海交通大学出版社，

　　2010 年。

　　四、试题类型

　　主要包括选择题、是非题、填空题、名词解释、计算题、简答题、问答题、

　　论述题、图解题、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

　　(目录)

　　共性知识考试大纲 ……………………………………………………………3

　　无机模块考试大纲 ……………………………………………………………3

　　高分子模块考试大纲 …………………………………………………………5

　　金属模块考试大纲………………………………………………………………7

　　2

　　【共性知识】

　　熟悉：了解国内外材料领域的研究发展状况，掌握进行材料科学

　　研究的有关知识和方法;了解材料科学与工程基本知识;了解四大类

　　材料的组成、结构、性能和制备的基本知识以及新材料发展的概况;

　　了解材料与可持续发展的关系;了解国家的材料发展战略。

　　【无机模块】

　　第一部分 晶体结构基础

　　掌握：晶体的基本概念与性质，单位平行六面体的划分原则，晶

　　体的对称要素、点群、晶面符号与晶棱符号，结晶化学的基本原理，

　　晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群的概念，球

　　体紧密堆积原理;金刚石结构、NaCl结构、硫化锌结构、萤石结构、

　　金红石结构，刚玉结构、钙钛矿结构、尖晶石结构等典型晶体结构的

　　特征，以及晶胞参数等的计算;硅酸盐结构与分类，各种类型的典型

　　硅酸盐结构。

　　熟悉：晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群

　　的概念，球体紧密堆积原理，NaCl结构、金刚石结构、萤石结构、

　　钙钛矿结构、尖晶石结构和层状硅酸盐结构，离子晶体结构中负离子

　　的堆积方式、正离子的配位数、正离子占据的空隙位置。

　　第二部分 晶体结构缺陷

　　掌握：点缺陷的概念与类型，热缺陷的分类，热缺陷浓度的计算，

　　固溶体的概念与分类，能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶

　　3

　　式，形成连续置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，非化学计

　　量化合物的概念与分类，间隙型固溶体的形成规律，固溶体的研究方

　　法，位错的基本概念，刃位错与螺位错。

　　熟悉：点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，能熟练书写

　　缺陷化学反应方程式和相应的固溶式，点缺陷浓度的计算，形成连续

　　置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错。

　　第三部分 非晶态固体

　　掌握：熔体的概念，粘度的概念，玻璃的通性，玻璃态物质的形

　　成方法，玻璃形成的热力学观点和动力学手段，形成玻璃的结晶化学

　　条件，玻璃的结构，硅酸盐玻璃的结构特征和玻璃结构参数的计算，

　　硼酸盐玻璃。

　　熟悉：玻璃的结构，粘度的概念，形成玻璃的结晶化学条件，玻

　　璃结构参数的计算。

　　第四部分 材料的表面与界面

　　掌握：固体的表面力场、晶体的表面结构，固体表面的双电层对

　　表面能的影响，弯曲表面效应，润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙

　　度对润湿的影响，界面行为，晶界结构与分类，多晶体的组织;粘土

　　的荷电性，粘土的离子吸附与交换，粘土胶体的电动性质，粘土泥浆

　　的流动性和稳定性，粘土泥浆发生触变性的条件，粘土具有可塑性的

　　原因。

　　熟悉：固体表面的双电层对表面能的影响，润湿与粘附的概念与

　　特点，表面粗糙度对润湿的影响，粘土的荷电性，粘土泥浆的流动性

　　4

　　和稳定性。

　　第五部分 相图

　　掌握：相图的基本知识，水型物质与硫型物质，单元系统相图，

　　可逆与不可逆多晶转变的单元相图，二元系统相图的特点，二元相图

　　的分析，三元系统相图的特点、杠杆规则、连线规则、切线规则、重

　　心规则、三角形规则等，三元相图的分析与析晶路程。

　　熟悉：可逆与不可逆多晶转变的单元相图，二元系统相图的特点，

　　三元系统相图的特点，三元相图的分析与析晶路程。

　　第六部分 扩散与固相反应

　　掌握：扩散的基本特点，影响固体材料中扩散的因素，扩散动力

　　学方程，扩散过程的推动力，微观机构与扩散系数，扩散系数的一般

　　热力学关系，本征扩散与非本征扩散，点缺陷浓度与质点扩散的关系

　　及其计算，非化学计量化合物中的扩散特点;固相反应及其动力学特

　　征，固相反应的动力学方程，扩散动力学范围的动力学方程，影响固

　　相反应的因素。

　　熟悉：扩散过程的推动力，扩散系数，扩散系数的一般热力学关

　　系，本征扩散与非本征扩散，点缺陷浓度与质点扩散的关系及其计算;

　　扩散动力学范围的动力学方程，固相反应及其动力学特征。

　　第七部分 相变

　　掌握：相变的分类方法和特点，一级相变与二级相变，马氏体相

　　变的特征，相变过程的不平衡态与亚稳区，相变过程的推动力，晶核

　　形成条件，影响析晶能力的因素，液-固相变过程动力学，分相的结

　　5

　　晶化学观点，液相的不混溶现象。

　　熟悉：相变的分类方法和特点，马氏体相变的特征，相变过程的

　　推动力，晶核形成条件，分相的结晶化学观点。

　　第八部分 材料的烧结

　　掌握：烧结的概念与模型，烧结的定义，烧结过程的推动力，固

　　态烧结中的蒸发-凝聚传质和扩散传质，液相烧结中的流动传质和溶

　　解-沉淀传质，液相烧结的特点，各种传质过程特点与相应的公式，

　　晶粒生长与二次再结晶，影响烧结的因素。

　　熟悉：烧结的概念与模型，烧结过程的推动力，固态烧结中的蒸

　　发-凝聚传质和扩散传质，液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质，

　　各种传质过程特点与相应的公式，晶粒生长与二次再结晶。

　　【高分子模块】

　　第一章 缩聚和逐步聚合

　　掌握：掌握逐步聚合反应的特点;掌握反应程度、官能度、官能

　　团等活性、线形缩聚、体形缩聚等基本概念，掌握线形缩聚反应的机

　　理与动力学，线形缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法;掌

　　握重要线形逐步聚合物的聚合反应方程;掌握体形缩聚中的凝胶点的

　　预测;熟悉逐步聚合的实施方法;了解常见缩聚物的结构、合成与基

　　本性能。

　　第二章 自由基聚合及共聚合

　　掌握：掌握烯类单体对聚合机理的选择性;理解自由基聚合的聚

　　6

　　合热力学等;掌握自由基聚合反应机理及其与逐步聚合的差异;掌握

　　引发剂类型、引发机理和引发剂效率;掌握自由基聚合微观动力学、

　　影响聚合速率和分子量的因素;掌握自动加速现象及其产生的原因;

　　熟悉阻聚和缓聚、自由基寿命、动力学链、聚合上限温度等基本概念。

　　第三章 离子聚合和配位聚合

　　掌握：掌握阴/阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配;

　　掌握几种典型的离子聚合反应体系的组成与聚合条件;掌握离子聚合

　　反应机理及其特征;掌握活性聚合和活性聚合物;理解溶剂、温度及

　　反离子对聚合速率和聚合物结构的影响;熟悉活性种的主要形式;了

　　解采用离子聚合的常见聚合物。掌握聚合物的立体异构现象、配位聚

　　合、定向聚合、等规度等基本概念，掌握Ziegler-Natta引发体系的

　　组成;熟悉丙烯的配位聚合机理及定向机理;熟悉极性单体和二烯烃

　　的配位聚合;了解茂金属引发剂。

　　第四章 高分子的链结构和凝聚态结构

　　掌握：高分子链的结构组成、构造及其与高聚物性能之间的关系。

　　掌握和理解构型、构象、高分子链的内旋转、链柔性、均方末端距等

　　基本概念。掌握高聚物链结构、温度、外力等因素对高聚物链柔性的

　　影响。内聚能密度的概念，内聚能密度大小与分子间作用力之间的关

　　系;结晶度的概念、测定方法和计算方法;取向和解取向的概念、机

　　理以及取向对高聚物性能的影响。理解晶体结构的基本概念，聚合物

　　(聚乙烯、聚丙烯)的晶体结构，聚合物的结晶形态、晶态高聚物的

　　结构模型;理解非晶态和液晶态高聚物的结构。掌握高分子合金相容

　　性、形态和性能之间的关系。

　　7

　　第五章 聚合物的转变与松弛

　　掌握：高分子运动单元的多重性、分子运动的时间依赖性和温度

　　依赖性。要求掌握非晶共高聚物、结晶高聚物的温度-形变曲线以及

　　分子量对温度-形变曲线的影响;Tg的影响因素、Tg的测定、Tg转

　　变的自由体积理论;聚合物结晶能力与结构的关系。掌握均相成核、

　　异相成核的概念、结晶速度的表示方法、结晶速度和温度的关系。掌

　　握熔点的概念、以及影响聚合物Tm的因素。

　　第六章 橡胶弹性和聚合物的粘弹性

　　掌握：橡胶弹性的特征、橡胶弹性与结构之间的关系，掌握泊松

　　比、杨氏模量、切变模量的概念。重点掌握橡胶弹性的热力学分析、

　　交联橡胶状态方程。掌握热塑性弹性体的概念，嵌段共聚热塑性弹性

　　体的结构、使用的上下限温度。蠕变、应力松弛、滞后和内耗的基本

　　概念，线性和理想交联高聚物的蠕变和回复曲线;线性和交联高聚物

　　的应力松弛曲线，聚合物内耗-温度曲线;聚合物结构与内耗之间的

　　关系;Boltzmann 叠加原理、时温等效原理;会用WLF方程进行计算。

　　了解描述粘弹性的力学模型。掌握粘弹性的研究方法和动态力学谱研

　　究聚合物的结构和分子运动。

　　第七章 聚合物的屈服和断裂

　　掌握：杨氏模量、屈服强度、屈服伸长、断裂强度(拉伸强度)、

　　断裂伸长、断裂能、应变硬化、应变软化、弯曲强度、冲击强度的概

　　念。掌握强迫高弹形变、非晶和结晶高聚物的应力-应变曲线、银纹

　　屈服和剪切屈服机理。了解脆性断裂、韧性断裂以及断裂面的形态、

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　　断裂机理。掌握影响聚合物拉伸强度和冲击强度的因素。

　　第八章 聚合物的流变性

　　掌握：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体和表观

　　粘度的概念。聚合物的普适流动曲线，刚性高聚物和柔性高聚物的粘

　　流活化能大小以及粘度对温度和剪切速率的敏感性，影响聚合物粘流

　　温度和粘度的因素。掌握聚合物熔体的弹性表现(法向应力效应、挤

　　出胀大效应、不稳定流动)。

　　【金属模块】

　　第一部分 金属的晶体结构

　　掌握：掌握晶胞、布拉菲点阵、晶系，掌握晶向、晶面的密勒指

　　数;掌握纯金属三种典型的晶体结构、堆垛方式，晶向和晶面的表示，

　　及其基本的晶体学参数;掌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、结构和性质及

　　其影响因素;掌握固溶强化。

　　熟悉：熟悉金属的晶体性;熟悉晶带、晶面间距的计算;熟悉倒

　　易点阵的基本概念和用途;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。

　　第二部分 金属的凝固

　　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，形核率的概念和影响因素;掌握临界形核尺寸、

　　临界形核功的数学推导;掌握形核和长大过程中晶粒大小的控制方式，

　　9

　　掌握细晶强化;掌握铸锭的三态组织特征和形成机理;掌握常见缺陷

　　类型和控制方法。

　　熟悉：熟悉晶体长大动力学;熟悉晶体生长形态的机理;熟悉非

　　平衡凝固和金属非晶的形成的条件。

　　第三部分 相图

　　掌握：掌握匀晶、共晶、包晶、共析等典型的二元合金相图;掌

　　握杠杆定律;会利用二元相图进行凝固过程的相分析和组织分析;掌

　　握铁碳合金的结晶过程的相组成和组织组成计算;掌握三元相图的成

　　分三角形;掌握利用综合投影图分析互不溶解三元相图中合金的平衡

　　凝固反应和组织。

　　熟悉：熟悉合金、相、相平衡及相律的概念;了解相图建立的热

　　力学基础;熟悉三元相图的等温截面。

　　第四部分 金属晶体中的缺陷

　　掌握：掌握刃位错与螺位错的结构;掌握位错线、柏氏矢量、滑

　　移等概念、表示方法及其在典型位错中的几何关系;掌握位错基本运

　　动方式;掌握位错与点缺陷、位错与位错、位错与面缺陷之间的交互

　　作用(包括弹性交互、化学交互等);掌握实际fcc晶体中的位错(包

　　括堆垛层错、不全位错、扩展位错、位错反应、及其几何分析)。

　　熟悉：熟悉晶体中的缺陷分类;熟悉常见的缺陷;熟悉点缺陷的

　　平衡浓度;熟悉位错附近弹性场的定性特征;熟悉位错密度的概念;

　　熟悉位错的增殖形式。

　　第五部分 金属及合金中的扩散

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　　掌握：掌握菲克第一定律、菲克第二定律的物理机理;掌握菲克

　　定律的简单计算;掌握达肯方程;掌握扩散系数的概念;掌握成分偏

　　析和扩散控制生长;掌握反应扩散的分析。

　　熟悉：熟悉扩散的微观机制;熟悉扩散的影响因素;熟悉常见的

　　扩散型相变及其合金行为的解析;熟悉扩散系数的种类。

　　第六部分 金属及合金中的塑性变形

　　掌握：掌握单晶塑性变形中滑移和孪生的相关概念，能区别两者

　　异同;掌握Schmid因子、软硬取向的概念;会进行临界分切应力计

　　算与分析;掌握合金(包括单晶和多晶)弹塑性变形过程中的组织、

　　性能变化及其机理;掌握拉伸曲线的分析及其包含的材料力学性能;

　　掌握回复和再结晶的概念及其过程中的组织特征和性能变化，能分析

　　原因。

　　熟悉：熟悉加工硬化、固溶强化、应变时效、屈服现象及其机理;

　　熟悉弥散强化的位错强化机理;熟悉织构的概念及其对力学性能的影

　　响。

　　第七部分 固态相变和亚稳相

　　掌握：掌握铝合金中脱溶的概念、过程和性能变化;掌握调幅分

　　解的概念、特点和热力学机理;掌握马氏体相变的概念、特点和性能

　　变化。

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