徐州工程學(xué)院《材工學(xué)科前沿》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材工學(xué)科前沿》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是2、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(jī)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3、一種新型的電致變色材料在電場作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無機(jī)化合物D.以上均有可能4、在考察一種用于超導(dǎo)磁懸浮的高溫超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其在磁場下性能不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這種不穩(wěn)定的原因？（）A.磁通釘扎能力不足B.超導(dǎo)相分布不均勻C.熱穩(wěn)定性差D.以上都是5、對于一種纖維增強(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6、在考察一種磁性材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)其矯頑力較大，剩磁較高。這種磁性材料最有可能應(yīng)用于以下哪個領(lǐng)域？（）A.信息存儲B.電磁屏蔽C.電動機(jī)D.變壓器7、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體8、對于一種光電材料，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9、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙10、在研究材料的抗蠕變性能時，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料11、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物12、在研究一種新型金屬材料的力學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)其抗拉強(qiáng)度明顯高于傳統(tǒng)材料，同時延展性也較好。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13、對于一種用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料，要提高其光電轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.摻雜雜質(zhì)元素C.制備納米結(jié)構(gòu)D.增加材料厚度14、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強(qiáng)度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬15、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標(biāo)。在以下哪種測試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測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.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）16、在考察一種用于激光切割的金屬板材時，發(fā)現(xiàn)切割邊緣質(zhì)量不佳。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這一問題的原因？（）A.板材的化學(xué)成分不均勻B.激光參數(shù)設(shè)置不合理C.板材表面存在氧化層D.以上都是17、對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)18、對于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮19、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)某合金的熱膨脹系數(shù)很小。以下哪種合金元素的添加可能是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅20、高分子材料的降解是一個重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機(jī)制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學(xué)分解C.物理老化、化學(xué)老化、生物老化D.結(jié)晶、取向、交聯(lián)21、金屬材料的熱處理工藝可以改善其性能，那么不同的熱處理工藝對金屬材料的組織和性能有哪些影響？（）A.淬火提高硬度、回火消除應(yīng)力、正火改善組織B.退火降低硬度、淬火增加韌性、回火提高強(qiáng)度C.正火細(xì)化晶粒、淬火增加塑性、回火降低脆性D.以上都不是22、在考察材料的熱變形行為時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會增加材料的蠕變速率？（）A.降低應(yīng)力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子23、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是24、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制25、對于一種非晶態(tài)合金，其具有良好的軟磁性能。以下哪種因素是導(dǎo)致其軟磁性能優(yōu)異的主要原因？（）A.不存在磁晶各向異性B.低矯頑力C.高飽和磁化強(qiáng)度D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明高溫陶瓷材料的種類和性能特點(diǎn)，分析其在高溫爐窯等領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)分析吸聲材料的吸聲原理和性能評價指標(biāo)，討論不同類型吸聲材料（如纖維材料、泡沫材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)）的特點(diǎn)和適用場合，并說明如何根據(jù)實際需求選擇合適的吸聲材料。3、（本題5分）解釋什么是材料的阻尼性能，論述阻尼產(chǎn)生的機(jī)制和影響阻尼性能的因素，分析高阻尼材料的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。4、（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。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊矩形的鈦合金板，長為40cm，寬為30cm，屈服強(qiáng)度為1000MPa，承受的均布載荷為80kN，計算板的最小厚度。2、（本題5分）某種復(fù)合材料由纖維和基體組成，纖維的彈性模量為200GPa，體積分?jǐn)?shù)為40%，基體的彈性模量為50GPa，計算該復(fù)合材料的彈性模量。3、（本題5分）一塊矩形的鈦板，長150厘米，寬100厘米，厚10毫米，鈦的密度為4.5克/立方厘米，計算鈦板的質(zhì)量。4、（本題5分）某種塑料的拉伸屈服應(yīng)力為40MPa，試樣的原始標(biāo)距為50毫米，屈服時標(biāo)距伸長了5毫米，計算屈服應(yīng)變。5、（本題5分）已知一種金屬材料的線膨脹系數(shù)為12×10^-6/℃，從0℃加熱到500℃，原始長度為2米，計算伸長量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的磁致伸縮性能