北京理工大學《材料科學基礎》2021-2022學年第一學期期末試卷

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《材料科學基礎》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于磁性材料，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2、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可3、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時，發(fā)現(xiàn)其磁導率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導率的提升？（）A.殘余應力B.雜質(zhì)含量C.晶界結構D.以上都是4、在陶瓷材料的離子導電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣5、在材料的疲勞測試中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.平均應力B.應力幅C.加載頻率D.環(huán)境溫度6、在研究一種用于航空發(fā)動機葉片的高溫合金時，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬7、對于一種陶瓷基復合材料，要改善其韌性，以下哪種增強相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維8、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)以下哪種添加劑可以提高材料的熱分解溫度？（）A.阻燃劑B.增塑劑C.抗氧劑D.潤滑劑9、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是10、復合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。對于碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，以下關于其性能特點的描述，正確的是？（）A.強度高、模量高、耐腐蝕性好B.強度低、模量低、耐腐蝕性差C.強度高、模量低、耐腐蝕性好D.強度低、模量高、耐腐蝕性差11、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應用。對于高分子材料的分子量分布，以下說法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對高分子材料的加工性能沒有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性12、在材料的磁致伸縮性能研究中，以下關于磁致伸縮現(xiàn)象和應用的描述，正確的是（）A.磁致伸縮是指材料在磁場作用下發(fā)生長度變化B.磁致伸縮效應只存在于磁性金屬材料中C.磁致伸縮材料可用于制造揚聲器D.磁致伸縮性能與磁場強度無關13、在研究材料的磨損性能時，磨粒磨損、粘著磨損和疲勞磨損是常見的磨損形式。對于在重載、高速條件下工作的機械零件，主要的磨損形式是什么？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.以上三種磨損形式同時存在14、在研究材料的耐腐蝕性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術可以形成有效的防護層？（）A.化學鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以15、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋高分子材料加工過程中熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，討論如何通過調(diào)整加工條件來避免熔體破裂。2、（本題5分）分析材料在摩擦磨損過程中的主要磨損機制，如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，解釋它們的發(fā)生條件和特征，并提出減少磨損的方法。3、（本題5分）論述功能材料的定義和分類，如形狀記憶材料、智能材料和生物醫(yī)用材料等，分析其性能特點和應用需求，并探討功能材料的發(fā)展趨勢。4、（本題5分）深入探討材料的壓電性能，解釋壓電效應的原理和逆壓電效應，分析影響壓電性能的因素以及在傳感器和驅(qū)動器中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述材料的斷裂韌性的測試方法和評價指標，分析影響材料斷裂韌性的因素，如微觀組織、裂紋尺寸等，并探討在工程結構中的應用。2、（本題5分）詳細論述材料的電磁性能在微波器件中的應用，分析材料的介電常數(shù)、磁導率等電磁性能參數(shù)，探討在微波濾波器、天線等器件中的應用和材料選擇。3、（本題5分）詳細闡述材料的導熱機制（如電子導熱、聲子導熱），以及如何通過調(diào)控材料的微觀結構來提高導熱性能。4、（本題5分）深入論述材料的磁性能（如磁化強度、矯頑力、磁滯回線等）與材料的成分、結構和制備工藝之間的關系，并探討在磁性器件中的應用。5、（本題5分）詳細論述材料的量子阱結構，分析量子阱結構中的電子態(tài)和光學特性，論述量子阱結構在半導體發(fā)光器件、激光二極管和量子阱探測器中的應用和發(fā)展。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一根鎳鉻合金絲，長度為50厘米，直徑為0.5毫米，鎳鉻合金的電阻率為1.1×10^-6歐姆·米，計算該合金絲的電阻。2、（本題10分）一種超導材料的臨界溫度為90K，計算其在室溫（25℃）下的電阻與在臨界溫度下電阻的比值