南京航空航天大學(xué)《材料物理性能》2022-2023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(yè)，共3頁(yè)南京航空航天大學(xué)《材料物理性能》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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2分，共30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、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強(qiáng)化B.沉淀強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.加工硬化2、一種高溫合金在長(zhǎng)時(shí)間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導(dǎo)致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長(zhǎng)大B.相析出C.位錯(cuò)密度降低D.元素?cái)U(kuò)散3、在研究高分子材料的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動(dòng)行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型4、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機(jī)制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機(jī)制B.間隙機(jī)制C.交換機(jī)制D.表面擴(kuò)散機(jī)制5、對(duì)于一種新型的納米材料，其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強(qiáng)6、復(fù)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(duì)于碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以下關(guān)于其性能特點(diǎn)的描述，正確的是？（）A.強(qiáng)度高、模量高、耐腐蝕性好B.強(qiáng)度低、模量低、耐腐蝕性差C.強(qiáng)度高、模量低、耐腐蝕性好D.強(qiáng)度低、模量高、耐腐蝕性差7、在陶瓷材料的增韌機(jī)制中，相變?cè)鲰g是一種重要的方法。以下關(guān)于相變?cè)鲰g原理和效果的描述，正確的是（）A.相變?cè)鲰g是通過(guò)改變陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)B.相變?cè)鲰g會(huì)降低陶瓷材料的強(qiáng)度C.只有部分陶瓷材料可以通過(guò)相變?cè)鲰gD.相變?cè)鲰g對(duì)陶瓷材料的耐磨性沒有影響8、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維9、對(duì)于功能材料，壓電材料在傳感器領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃10、在研究材料的電性能時(shí)，介電常數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度11、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。在以下哪種測(cè)試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測(cè)定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）12、玻璃是一種常見的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件13、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對(duì)于納米金屬材料，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性14、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量15、對(duì)于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強(qiáng)相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述生物醫(yī)用材料的性能要求和分類，分析其在醫(yī)療器械和組織工程中的應(yīng)用。2、（本題5分）材料的磨損機(jī)制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點(diǎn)和影響因素，并提出相應(yīng)的耐磨材料設(shè)計(jì)原則。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的拓?fù)浣^緣體的物理特性和應(yīng)用前景，分析拓?fù)浣^緣體的研究現(xiàn)狀和面臨的問題。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能特點(diǎn)，分析增強(qiáng)體的種類、含量和分布對(duì)金屬基復(fù)合材料性能的影響，論述金屬基復(fù)合材料在汽車、航空航天和電子封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）全面論述材料的磁致伸縮性能的測(cè)試方法和應(yīng)用，分析影響磁致伸縮性能的因素，如磁場(chǎng)強(qiáng)度、溫度等，并探討在智能材料中的應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討材料的熱障涂層的性能要求和制備方法，分析熱障涂層在高溫環(huán)境下的失效機(jī)制和防護(hù)策略，論述熱障涂層在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、燃?xì)廨啓C(jī)部件等高溫部件中的應(yīng)用和發(fā)展。4、（本題5分）深入探討材料的量子效應(yīng)和在納米材料中的表現(xiàn)，分析量子限域、量子隧穿等效應(yīng)對(duì)材料性能的影響，以及在量子器件中的應(yīng)用。5、（本題5分）全面論述材料的自修復(fù)材料的原理和應(yīng)用，解釋自修復(fù)的機(jī)制和類型，分析自修復(fù)材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，探討未來(lái)的發(fā)展前景。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）已知一種金屬的原子半徑為0.16nm，晶體結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單立方，計(jì)算其晶格常數(shù)。2、（本題10分）在材料的熱膨脹實(shí)驗(yàn)中，一種金屬?gòu)?0℃加熱到1