湖南工業(yè)大學(xué)《材料性能學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南工業(yè)大學(xué)《材料性能學(xué)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在考察材料的生物相容性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒有引起明顯的免疫反應(yīng)。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.熱性能D.電性能2、金屬間化合物具有獨(dú)特的性能和結(jié)構(gòu)。對(duì)于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品3、在材料的疲勞試驗(yàn)中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對(duì)于低周疲勞試驗(yàn)，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時(shí)控制D.隨機(jī)控制4、在材料的腐蝕過程中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的形式。以下關(guān)于電化學(xué)腐蝕的條件和特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.電化學(xué)腐蝕只有在電解質(zhì)溶液存在時(shí)才會(huì)發(fā)生B.金屬在干燥空氣中不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕C.電化學(xué)腐蝕的速度與金屬的電極電位無關(guān)D.電化學(xué)腐蝕是一種均勻的腐蝕過程5、在分析材料的磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種磨損類型通常伴隨著劇烈的能量消耗？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損6、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導(dǎo)材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導(dǎo)材料B.高溫超導(dǎo)材料C.常規(guī)超導(dǎo)材料D.以上都不對(duì)7、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導(dǎo)率較高。以下哪種因素對(duì)材料的熱導(dǎo)率貢獻(xiàn)最大？（）A.自由電子的運(yùn)動(dòng)B.晶格振動(dòng)C.聲子散射D.雜質(zhì)和缺陷8、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進(jìn)行硫化處理D.以上都是9、在高分子材料的老化過程中，會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)變化，從而影響其性能。以下關(guān)于高分子材料老化的原因和機(jī)制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會(huì)導(dǎo)致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會(huì)加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)D.溫度升高對(duì)高分子材料的老化沒有影響10、在研究材料的熱變形行為時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以測(cè)量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機(jī)械分析C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.以上都是11、對(duì)于聚合物材料，其分子量分布對(duì)材料性能有較大影響。較寬的分子量分布通常會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性增加C.材料加工性能變好D.材料耐熱性提高12、在分析材料的電磁屏蔽性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導(dǎo)電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料13、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強(qiáng)C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是14、在研究材料的阻尼性能時(shí)，阻尼系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關(guān)？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關(guān)15、陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時(shí)也存在脆性大的缺點(diǎn)。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）全面分析高分子材料的老化機(jī)制，包括熱老化、光老化、氧化老化等，討論影響老化的因素，以及采取何種措施來延緩高分子材料的老化。2、（本題5分）論述材料的電磁屏蔽性能及其影響因素，分析如何設(shè)計(jì)和制備具有良好電磁屏蔽性能的材料。3、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制，解釋本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別，分析影響半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的因素及應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)論述陶瓷材料的增韌機(jī)制，如相變?cè)鲰g、微裂紋增韌和纖維增韌等，解釋它們的增韌原理，并比較不同增韌方法的優(yōu)缺點(diǎn)。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述材料的聲學(xué)性能（如聲速、聲衰減）的測(cè)試方法和應(yīng)用，分析影響聲學(xué)性能的因素，如材料密度、彈性模量等，并探討在聲學(xué)材料中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討高分子材料的分子量及其分布對(duì)材料性能的綜合影響，包括力學(xué)性能、熱性能、加工性能等方面，并分析控制分子量及其分布的方法。3、（本題5分）全面論述陶瓷材料的化學(xué)鍵合特點(diǎn)及其對(duì)陶瓷材料強(qiáng)度、硬度、脆性等性能的決定作用，同時(shí)探討改善陶瓷脆性的有效途徑和方法。4、（本題5分）詳細(xì)論述形狀記憶聚合物的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和響應(yīng)速度，以及與形狀記憶合金的協(xié)同應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。5、（本題5分）深入論述材料的熱導(dǎo)率測(cè)量技術(shù)和熱管理應(yīng)用，研究熱導(dǎo)率的測(cè)量方法和原理，分析在電子設(shè)備、能源領(lǐng)域等熱管理中的材料選擇和應(yīng)用策略。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）有一鎳鉻合金絲，長度為3m，電阻為15Ω，電阻率為1.1×10??Ω·m，計(jì)算其橫截面積。2、（本題10分）已知一種半導(dǎo)體的施主能級(jí)位于導(dǎo)帶底下方0.05eV，費(fèi)米能級(jí)位于導(dǎo)帶底下方0.1eV，計(jì)算施主雜質(zhì)的電離率。3、（本題10分）已知一種金屬的電阻率隨溫度的變化關(guān)系為ρ=ρ?(1+αΔT)，其中ρ?為0℃時(shí)的電阻率，α為電阻溫度系