華南師范大學(xué)《材料科學(xué)與工程》2023-2024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)華南師范大學(xué)

《材料科學(xué)與工程》2023-2024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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其性能有重要影響。當(dāng)界面結(jié)合強(qiáng)度過(guò)高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強(qiáng)2、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是3、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦4、陶瓷材料通常具有高硬度、耐高溫等特點(diǎn)，那么陶瓷材料的主要化學(xué)鍵類(lèi)型是什么？（）A.金屬鍵B.離子鍵和共價(jià)鍵C.分子鍵D.氫鍵5、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是6、在金屬材料的冷加工過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度增加而塑性降低？（）A.回復(fù)B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變7、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8、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其磁導(dǎo)率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導(dǎo)率的提升？（）A.殘余應(yīng)力B.雜質(zhì)含量C.晶界結(jié)構(gòu)D.以上都是9、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩(wěn)定性？（）A.抗氧化劑B.光穩(wěn)定劑C.增塑劑D.填充劑10、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(méi)有影響11、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(zhǎng)度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量12、在研究金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程中，以下關(guān)于再結(jié)晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結(jié)晶溫度越高B.雜質(zhì)含量增加會(huì)提高再結(jié)晶溫度C.再結(jié)晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無(wú)關(guān)D.加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越低13、一種新型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中表現(xiàn)出非線性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開(kāi)裂C.界面脫粘D.以上都有可能14、在研究材料的耐腐蝕性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護(hù)層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以15、在分析材料的聲學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對(duì)其隔音性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度16、在研究金屬材料的熱處理時(shí)，淬火和回火是兩個(gè)重要的工藝。對(duì)于一種中碳鋼，經(jīng)過(guò)淬火后得到馬氏體組織，然后進(jìn)行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度17、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散，以下關(guān)于其擴(kuò)散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴(kuò)散系數(shù)大于置換擴(kuò)散系數(shù)B.間隙擴(kuò)散系數(shù)小于置換擴(kuò)散系數(shù)C.間隙擴(kuò)散系數(shù)等于置換擴(kuò)散系數(shù)D.兩者的擴(kuò)散系數(shù)大小關(guān)系取決于溫度18、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是19、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20、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，以下哪種摩擦類(lèi)型主要取決于材料的表面粗糙度？（）A.干摩擦B.邊界摩擦C.流體摩擦D.混合摩擦二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制，比較本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，并舉例說(shuō)明它們?cè)陔娮悠骷械膽?yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，常用的熱分析方法，如熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)分析聚合物的粘彈性行為，包括蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象，解釋其產(chǎn)生的機(jī)制和在實(shí)際中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述聚合物結(jié)晶的過(guò)程和影響因素，解釋為什么聚合物的結(jié)晶度通常低于小分子晶體，并分析結(jié)晶度對(duì)聚合物性能的影響。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明復(fù)合材料的界面結(jié)合機(jī)制和界面性能對(duì)復(fù)合材料整體性能的影響。分析如何優(yōu)化復(fù)合材料的界面以提高其性能，并舉例說(shuō)明在不同類(lèi)型復(fù)合材料中的界面設(shè)計(jì)策略。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某磁性材料的磁滯回線中，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0特斯拉，矯頑力為80安/米，計(jì)算矩形比。2、（本題5分）某種玻璃的折射率為1.5，光線從空氣（折射率為1）以60°入射角入射，計(jì)算折射角。3、（本題5分）某種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，從25℃升溫到120℃，升溫速率為5℃/分鐘，計(jì)算達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所需的時(shí)間。4、（本題5分）一復(fù)合材料由60%的碳纖維和40%的環(huán)氧樹(shù)脂組成，碳纖維的強(qiáng)度為3000MPa，環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)度為80MPa，計(jì)算該復(fù)合材料的強(qiáng)度。5、（本題5分）一種形狀記憶合金，在加熱前長(zhǎng)度為100mm，加熱后伸長(zhǎng)了10mm，相變溫度為50°C。若要使其恢復(fù)到初始長(zhǎng)度，需要冷卻到多少度（假設(shè)熱膨脹系數(shù)可忽略）。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的磁性液體的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析磁性液體的制備方法和穩(wěn)定