安徽工程大學(xué)《材料科學(xué)與工程專業(yè)前沿》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽工程大學(xué)

《材料科學(xué)與工程專業(yè)前沿》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在復(fù)合材料的設(shè)計(jì)中，需要考慮增強(qiáng)體和基體的相容性。以下哪種因素對(duì)相容性影響較大？（）A.化學(xué)組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是2、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是3、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，不銹鋼因其良好的耐蝕性能被廣泛應(yīng)用。以下哪種元素的添加能顯著提高不銹鋼的耐蝕性？（）A.鉻B.鎳C.鉬D.鈦4、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是5、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以評(píng)估材料在高溫下的重量變化？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.熱機(jī)械分析（TMA）D.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）6、在金屬的塑性變形過程中，會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯(cuò)密度也會(huì)增加。下列關(guān)于位錯(cuò)對(duì)金屬性能影響的描述，錯(cuò)誤的是（）A.位錯(cuò)密度增加會(huì)提高金屬的強(qiáng)度B.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是金屬塑性變形的主要機(jī)制C.位錯(cuò)會(huì)降低金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性D.位錯(cuò)密度越高，金屬的韌性越好7、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀和大小反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線特征表示材料具有較好的磁存儲(chǔ)能力？（）A.狹窄的回線B.寬大的回線C.矩形的回線D.不規(guī)則的回線8、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個(gè)因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會(huì)降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應(yīng)與陶瓷材料具有良好的化學(xué)相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑9、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度增加而塑性降低？（）A.回復(fù)B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變10、對(duì)于一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，要提高其在特定方向上的強(qiáng)度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長度B.提高纖維的體積分?jǐn)?shù)C.改善纖維與基體的界面結(jié)合D.改變纖維的排列方向11、陶瓷材料通常具有高硬度、耐高溫等特點(diǎn)，那么陶瓷材料的主要化學(xué)鍵類型是什么？（）A.金屬鍵B.離子鍵和共價(jià)鍵C.分子鍵D.氫鍵12、一種高分子復(fù)合材料在受力時(shí)出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象。以下哪種因素對(duì)銀紋的形成和發(fā)展影響較大？（）A.應(yīng)力水平B.溫度C.濕度D.材料組成13、對(duì)于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是14、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對(duì)于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子15、在金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制中，通過細(xì)化晶粒來提高強(qiáng)度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細(xì)化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)薄膜技術(shù)，包括薄膜的制備方法、性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析影響光學(xué)薄膜性能的因素。2、（本題5分）分析材料的摩擦磨損性能，闡述影響摩擦系數(shù)和磨損量的因素，以及減少摩擦磨損的方法。3、（本題5分）詳細(xì)說明在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，常用的熱分析方法，如熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）的原理和應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)說明梯度功能材料的概念和特點(diǎn)。分析梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，并探討其在航空航天和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的表面處理技術(shù)，包括電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化和磷化等，研究其工藝原理和對(duì)材料表面性能的改善效果。2、（本題5分）全面論述材料的生物醫(yī)用材料的表面改性和生物活性，探討生物醫(yī)用材料表面改性的方法和目的，分析生物活性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑。3、（本題5分）全面論述復(fù)合材料的界面設(shè)計(jì)與優(yōu)化，探討界面的作用、界面結(jié)合方式、界面性能的評(píng)價(jià)方法，以及如何通過界面設(shè)計(jì)提高復(fù)合材料性能。4、（本題5分）詳細(xì)論述材料的熱物理性能在熱防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括熱導(dǎo)率、比熱容、熱膨脹系數(shù)等，分析如何選擇合適的材料以滿足特定的熱防護(hù)需求。5、（本題5分）詳細(xì)論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，分析其作為高溫結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)，以及解決途徑。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一聚合物試樣，在拉伸試驗(yàn)中，初始標(biāo)距為15mm，拉伸后標(biāo)距為30mm，同時(shí)拉力與伸長量的關(guān)系為F=150x+80，其中F為拉力（N），x為伸長量（mm），計(jì)算拉伸強(qiáng)度。2、（本題10分）有一圓柱形的聚合物泡沫，底面半徑為6cm，高度為8cm，聚合物泡沫的密度為0.05g/cm3，計(jì)算泡沫的質(zhì)量。3、（本題10分）某聚合物材料