中南民族大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁中南民族大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、金屬材料在冷加工變形后，會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復(fù)其塑性，應(yīng)進行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火2、在研究材料的疲勞壽命預(yù)測時，常用的方法有基于應(yīng)力的方法和基于應(yīng)變的方法。對于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應(yīng)力的方法B.基于應(yīng)變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用3、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。當(dāng)環(huán)境溫度從低于Tg升高到高于Tg時，高分子材料的力學(xué)性能通常會發(fā)生顯著變化。以下哪種描述最能準確反映這種變化？（）A.從脆性轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性B.從彈性轉(zhuǎn)變?yōu)檎承訡.從高硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀捕菵.從高強度轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛷姸?、金屬的腐蝕會導(dǎo)致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕5、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過一定的工藝復(fù)合而成。在纖維增強復(fù)合材料中，纖維的排布方式對復(fù)合材料的性能有著重要影響。以下關(guān)于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機排布的纖維增強復(fù)合材料各向同性B.單向排布的纖維增強復(fù)合材料在纖維方向上強度最高C.多層交叉排布的纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能均勻D.纖維排布方式對復(fù)合材料的熱性能沒有影響6、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質(zhì)通常作為自由基聚合的引發(fā)劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯7、在陶瓷材料的微波燒結(jié)技術(shù)中，以下關(guān)于微波燒結(jié)特點和優(yōu)勢的描述，正確的是（）A.微波燒結(jié)可以實現(xiàn)均勻加熱，但燒結(jié)速度慢B.微波燒結(jié)適用于所有類型的陶瓷材料C.微波燒結(jié)能夠降低能耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量D.微波燒結(jié)對設(shè)備要求不高8、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)9、對于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關(guān)10、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高11、在分析一種用于超級電容器的電極材料時，發(fā)現(xiàn)其比電容較低。以下哪種改進方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質(zhì)的負載量B.優(yōu)化電極的孔隙結(jié)構(gòu)C.提高電極的導(dǎo)電性D.以上都是12、材料的聲學(xué)性能包括吸音、隔音等，那么影響材料聲學(xué)性能的主要因素有哪些？（）A.材料的密度、孔隙率、彈性模量B.材料的厚度、形狀、表面狀態(tài)C.聲波的頻率、波長、入射角度D.以上都是13、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低14、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。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15、在研究金屬的疲勞性能時，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.噴丸強化C.化學(xué)蝕刻D.陽極氧化二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述量子點材料的特性和應(yīng)用，分析其在光電領(lǐng)域的優(yōu)勢和面臨的問題。2、（本題5分）詳細闡述材料的晶界特性，包括晶界結(jié)構(gòu)、晶界能和晶界擴散等，說明晶界對材料性能的影響和改善晶界性能的方法。3、（本題5分）解釋什么是功能梯度陶瓷，論述其性能特點和制備工藝，分析功能梯度陶瓷在高溫和耐磨領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。4、（本題5分）詳細分析材料在沖擊載荷下的響應(yīng)和性能評價，解釋沖擊韌性的概念和測試方法，并討論如何提高材料的抗沖擊性能。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述材料的擴散現(xiàn)象，包括原子擴散的機制和驅(qū)動力，分析溫度、濃度和晶體結(jié)構(gòu)等因素對擴散速率的影響，探討擴散在材料相變、熱處理和固態(tài)反應(yīng)中的作用。2、（本題5分）深入探討材料的力學(xué)性能測試方法，包括拉伸、壓縮、彎曲和沖擊試驗等，分析試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和數(shù)據(jù)處理方法，論述力學(xué)性能指標在材料設(shè)計和工程應(yīng)用中的意義。3、（本題5分）詳細論述材料的多相流腐蝕行為和防護，探討多相流環(huán)境中材料的腐蝕機制，分析影響多相流腐蝕的因素，研究防護措施和方法。4、（本題5分）詳細論述材料的摩擦磨損性能和機理，分析不同材料在不同工況下的摩擦磨損行為，以及提高材料耐磨性的方法和途徑。5、（本題5分）全面論述材料的熱性能（如比熱容、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)）與材料的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分之間的關(guān)系。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）已知一種陶瓷材料的斷裂韌性為2MPa·m^(1/2)，裂紋長度為2mm，施加的應(yīng)力為100MPa，計算裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸。2、（本題10分）一塊鋼板厚度為10mm，長度為1000mm，寬度為500mm，其密度為7.85g/cm3。若要對其進行表面處理，每平方米需要消耗200g處理劑，計算處理這塊鋼板所需處理劑的質(zhì)量。3、（本題10分）一塊正方形的碳纖維