2023年大連工業大學材料科學與工程專業考研高分子物理科目考試大綱

注：該考試大綱適用于大連工業大學紡織與材料工程學院材料科學與工程(高分子方向)、軟物質與生物功能材料(交叉學科)等研究方向的材料科學與工程專業研究生考試。

考試科目代碼及名稱： 807高分子物理

學院名稱(公章)：紡織與材料工程學院

一、考試的總體要求

考查考生對高分子物理基本理論的掌握和運用理論知識分析問題的能力，重點是對高聚物大分子鏈結構的基本知識，高聚物鏈運動特征，成型加工與高聚物聚集態結構、性能之間的關系，高聚物的力學性能特點等。

二、考試內容

第一章 高聚物的鏈結構

掌握高聚物的組成、結合方式和形狀，清楚長鏈大分子、無規線團和鏈段等概念，初步了解高聚物鏈的結構與性能之間關系。

主要內容包括:單個高聚物鏈的基本化學結構及構造;高聚物構型、構象的概念及兩者之間的差別;高聚物鏈的鏈段和柔順性的概念及主要影響因素;均方末端距的幾何計算法及公式(自由連接鏈、自由旋轉鏈、等效自由連接鏈);高聚物鏈柔順性的表征;晶體和溶液中的構象。

第二章 高聚物的凝聚態結構

掌握高聚物鏈之間的各種排列方式及由此而產生的各種凝聚態結構，弄清高聚物鏈結構和外部條件與凝聚態結構之間的關系，了解各種凝聚態結構的表征和應用，初步建立凝聚態結構與性能之間關系。

主要內容包括：分子間作用力;晶態結構、非晶態結構的基本概念;各種結晶態和形成條件及結晶形態與性能之間的關系;結晶度的概念及其測定方法;非晶態結構及其模型;液晶高聚物結構;高聚物的取向現象、取向機理、取向度的表征和應用;高聚物合金的形態結構的機理及影響因素。

第三章 高聚物的溶液性質

了解由于高聚物的長鏈大分子結構特點帶來的在溶解過程和溶液熱力學參數上與小分子的不同，能夠正確判斷高聚物溶解與相分離的條件及相分離導致的織態結構和性能差異。

主要內容包括：高聚物的溶解過程;Flory-Huggins晶格模型理論;高聚物溶液熱力學;θ溶液的含義和θ條件，如何確定θ溫度;滲透壓的概念及公式的應用;高聚物溶液及多組分高聚物相圖和相分離機理。

第四章 高聚物的分子量和分子量分布

掌握高聚物分子量的統計意義和分子量的測定方法。掌握數均分子量和重均分子量、Z均分子量的統計意義及其相互關系，掌握常用數均分子量和重均分子量的測定技術、原理和方法。

主要內容包括：高聚物分子量的統計意義;高聚物分子量(端基分析法、沸點升高與冰點下降法、膜滲透壓法、光散射法、粘度法、凝膠滲透色譜等)的測定方法和原理;高聚物的分子量分布表示方法、測定方法和測試原理。

第五章 高聚物的轉變與松弛

掌握高聚物大分子運動特性、高聚物三態變化機理與成型加工的關系。高聚物的玻璃化轉變;結晶行為和結晶動力學;結晶熱力學高聚物的粘性流動，高聚物的性能與結構間的關系。

主要內容包括：高聚物分子熱運動的主要特點;能夠通過各種高聚物模量(或形變)-溫度曲線，分析各種高聚物隨溫度升高所發生的力學狀態變化及所對應的分子轉變與運動機理;玻璃化轉變的現象、自由體積理論;玻璃化溫度的測定方法和影響因素及調節;高聚物的分子結構和結晶能力的關系;等溫結晶動力學方程和應用;結晶高聚物的熔融過程的特點(存在熔限)和熔點的影響因素及提高材料耐熱性的方法。

第六章 橡膠彈性

理解和掌握橡膠彈性的特點、橡膠彈性的本質及橡膠狀態方程，了解橡膠和熱塑性彈性體結構與性能關系。

主要內容包括：包括橡膠彈性的特點及應具備的條件;橡膠彈性的本質;橡膠狀態方程及一般修正;橡膠和熱塑性彈性體結構與性能關系。

第七章 高聚物的黏彈性

認識高聚物在受力情況下所產生的各種粘彈現象、分子運動機理、力學模型及數學描述;時-溫等效原理及其應用。

主要內容包括：高聚物的粘彈性現象和分子機理;粘彈性的力學模型理論;弛時間譜和推遲時間譜的物理意義; Boltzmann疊加原理及應用; 時溫等效原理(WLF方程)及應用;測定高聚物粘彈性的實驗方法;儲能模量、損耗模量、損耗角正切、對數減量的概念、表達式及它們之間的相互關系;建立分子運動與動態力學譜之間的關系。

第八章 高聚物的屈服和斷裂

具備從分子結構、凝聚態結構和屈服、斷裂特征上對材料的韌性和強度進行初步判斷的能力，掌握高聚物的增韌、增強方法。

主要內容包括：高聚物應力-應變曲線與分子運動之間的關系;屈服現象和機理;高聚物的強度、韌性和疲勞;格里菲斯的脆性斷裂理論;高聚物強度的影響因素、增強方法和增強機理;高聚物韌性的影響因素、增韌方法和增韌機理。

第九章 高聚物的流變性

掌握高聚物的流變特點與規律及影響因素。

主要內容包括：高聚物剪切粘性、拉伸粘性、彈性的概念與影響因素;高聚物粘性、彈性的表征方法。

第十章 高聚物的其他性質

了解高聚物的電性能、熱性能、透氣性、光學性能等與高聚物結構之間的關系。

主要內容包括：高聚物的介電性能;高聚物的導電性能;高聚物的熱性能;高聚物的光學性能;高聚物的透氣性;高聚物的表面和界面性能。

三、試卷題型及比例

參考題型比例：選擇題20分，簡答題100分，圖示分析題20分，計算題10分。

四、考試形式及時間

閉卷考試，考試時間3小時。

要求：所有答案請寫在答題紙上，答在試卷上的一律無效，需要帶計算器。

五、參考書目(須與專業目錄一致)(包括作者、書目、出版社、出版時間、版次)：

《高分子物理》 華幼卿、金日光主編，化學工業出版社 ，2018年8月，第4版。

原文鏈接：

2023年大連工業大學材料科學與工程專業考研高分子物理科目考試大綱