內蒙古大學《材料表面與界面》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《材料表面與界面》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、一種新型的碳材料在能源領域有潛在應用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管2、對于納米材料，由于其尺寸效應，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3、對于一種用于激光加工的光學材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是4、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內部氣孔C.夾雜物D.以上都是5、對于材料的疲勞性能，疲勞破壞是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的破壞，那么影響材料疲勞性能的主要因素有哪些？（）A.應力幅值、應力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結構、表面狀態(tài)D.以上都是6、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。下列關于陶瓷材料燒結過程的描述，正確的是（）A.燒結過程中，顆粒之間通過物質遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結過程中不會發(fā)生化學反應7、在研究金屬材料的晶體結構時，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.348、一種功能梯度材料在不同位置具有不同的性能。以下哪種制備方法適用于這種材料？（）A.化學氣相沉積B.物理氣相沉積C.離心鑄造D.激光熔覆9、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是10、在研究材料的導熱性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導率較高。以下哪種因素對材料的熱導率貢獻最大？（）A.自由電子的運動B.晶格振動C.聲子散射D.雜質和缺陷11、研究材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過程中會經歷不同階段。當材料開始產生明顯塑性變形時，對應的應力被稱為（）A.屈服強度B.抗拉強度C.彈性極限D.斷裂強度12、一種高分子共混材料的性能不理想。為了改善其性能，可以通過以下哪種方法？（）A.調整共混比例B.加入相容劑C.改變加工工藝D.以上都可以13、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較14、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響15、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學降解、機械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是16、對于高分子材料的老化現(xiàn)象，以下哪種老化方式主要是由于紫外線輻射引起的？（）A.熱老化B.光老化C.化學老化D.生物老化17、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結構來實現(xiàn)B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響18、一種聚合物在加工過程中出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種方法可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.降低加工溫度B.提高加工速度C.增加潤滑劑D.調整模具結構19、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料20、在材料的無損檢測技術中，超聲檢測和射線檢測是常用的方法。對于檢測內部缺陷，以下哪種方法更靈敏？（）A.超聲檢測B.射線檢測C.兩種方法靈敏度相同D.取決于缺陷的類型和尺寸21、高分子材料的玻璃化轉變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結構、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是22、在研究一種用于核反應堆的結構材料時，需要考慮其在輻射環(huán)境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機制對材料性能的削弱作用最為嚴重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產物沉積23、在分析一種用于柔性顯示屏的有機發(fā)光材料時，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)光效率的關鍵？（）A.分子結構B.電荷傳輸性能C.激子復合效率D.以上都是24、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結晶C.加工硬化D.相變25、在分析一種用于航天器熱防護的隔熱材料時，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.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）全面論述金屬材料的熱處理工藝，如退火、淬火、回火等，分析每種工藝的目的、過程和對材料性能的影響。2、（本題5分）解釋超硬材料的定義和性能特點，分析其在機械加工和地質勘探等領域的應用。3、（本題5分）論述半導體材料的導電機制，解釋本征半導體和雜質半導體的區(qū)別，分析影響半導體材料導電性能的因素及應用。4、（本題5分）分析防輻射材料的工作原理和性能要求，探討其在核工業(yè)和醫(yī)療領域的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一種半導體材料的載流子遷移率為1000平方厘米/（伏·秒），電場強度為50伏/厘米，計算電流密度。2、（本題5分）已知一種聚合物的熔點為200℃，在180℃時的比熱為1.8J/(g·K)，從室溫加熱到熔點需要吸收的熱量為500J/g，計算該聚合物的質量。3、（本題5分）已知一種半導體材料的導帶底有效質量為0.1m?，價帶頂有效質量為0.5m?，計算其有效態(tài)密度之比。4、（本題5分）某種金屬的屈服強度為250MPa，進行拉伸試驗時，原始標距為50mm，拉伸后標距為60mm，計算其均勻伸長率。5、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的金屬塊，通過稱重法測量其在空氣中的質量為800克，在水中的質量為700克，計算金屬的密度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的摩擦