西華大學(xué)《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西華大學(xué)

《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、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2、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽極氧化3、在研究材料的熱障涂層時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層的熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)對(duì)其性能有重要影響。以下哪種涂層材料的熱導(dǎo)率通常較低？（）A.氧化鋯涂層B.氧化鋁涂層C.氮化硅涂層D.碳化硅涂層4、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種測試方法可以有效評(píng)估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測量D.長期高溫服役試驗(yàn)5、對(duì)于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是6、在材料的力學(xué)性能測試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對(duì)于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度7、對(duì)于一種用于電動(dòng)汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關(guān)鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學(xué)穩(wěn)定性C.熱關(guān)閉性能D.以上都是8、在考察一種用于儲(chǔ)氫的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲(chǔ)氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點(diǎn)D.以上都是9、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下關(guān)于影響材料透明性的因素的描述，錯(cuò)誤的是（）A.材料中的雜質(zhì)和缺陷會(huì)降低透明性B.材料的結(jié)晶度越高，透明性越好C.光的波長對(duì)材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會(huì)影響透明性10、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是11、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對(duì)溶解過程沒有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性12、對(duì)于一種超導(dǎo)材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種途徑較為可行？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.降低工作溫度C.增加磁場強(qiáng)度D.改變制備方法13、在研究材料的腐蝕防護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。以下哪種涂層的防護(hù)機(jī)制主要是物理阻隔作用？（）A.有機(jī)涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復(fù)合涂層14、在分析一種用于柔性顯示屏的有機(jī)發(fā)光材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關(guān)鍵？（）A.分子結(jié)構(gòu)B.電荷傳輸性能C.激子復(fù)合效率D.以上都是15、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒有影響16、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變17、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結(jié)構(gòu)、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結(jié)晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是18、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是19、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20、對(duì)于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場處理D.以上都有可能21、在材料的磁性性能中，材料可以分為順磁性、抗磁性和鐵磁性等，那么鐵磁性材料的主要特點(diǎn)是什么？（）A.在外磁場作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性B.在外磁場作用下產(chǎn)生較弱的磁性C.在外磁場作用下不產(chǎn)生磁性D.以上都不是22、在研究一種新型金屬材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗拉強(qiáng)度明顯高于傳統(tǒng)材料，同時(shí)延展性也較好。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種性能提升的原因？（）A.固溶強(qiáng)化B.細(xì)晶強(qiáng)化C.沉淀強(qiáng)化D.加工硬化23、在研究金屬材料的塑性變形時(shí)，滑移和孿生是兩種主要的變形機(jī)制。對(duì)于面心立方金屬，哪種變形機(jī)制更容易發(fā)生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度24、對(duì)于一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維和基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結(jié)合強(qiáng)度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量25、對(duì)于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是材料的光學(xué)非線性效應(yīng)，分析其產(chǎn)生的原因，并說明其在光通信和激光技術(shù)中的應(yīng)用。2、（本題5分）說明材料的力學(xué)性能指標(biāo)，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和硬度等，分析這些指標(biāo)的物理意義和測試方法，以及它們在材料選擇中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋復(fù)合材料的界面結(jié)合機(jī)制，以及良好的界面結(jié)合對(duì)復(fù)合材料性能的重要性。4、（本題5分）解釋材料的熱穩(wěn)定性，分析影響熱穩(wěn)定性的因素，以及如何提高材料的熱穩(wěn)定性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊塑料板，長50cm，寬30cm，厚5mm，材料的比熱容為1500J/(kg·K)，質(zhì)量為2kg，從20℃加熱到80℃，計(jì)算吸收的熱量。2、（本題5分）已知一種陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為5×10??K?1，從20°C加熱到800°C，長度為100mm的樣品，計(jì)算其伸長量。3、（本題5分）一混凝土構(gòu)件，截面尺寸為25cm×35cm，長度為4m，混凝土的抗壓強(qiáng)度為25MPa，計(jì)算構(gòu)件能承受的最大壓力。4、（本題5分）有一圓柱形的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，底面半徑為8mm，高度為50mm，玻璃纖維的體積分?jǐn)?shù)為50%，玻璃纖維的彈性模量為70GPa，基體的彈性模量為30GPa，計(jì)算復(fù)合材料的軸向彈性模量。5、（本題5分）有一金屬材料在不同應(yīng)變率下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線如下圖所示，計(jì)算在應(yīng)變率為10?3s?1時(shí)的屈服強(qiáng)度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的熱性能，包括比熱容、熱導(dǎo)率和