青海師范大學(xué)《材料性能學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、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(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排布方式對(duì)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(jī)排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料各向同性B.單向排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在纖維方向上強(qiáng)度最高C.多層交叉排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能均勻D.纖維排布方式對(duì)復(fù)合材料的熱性能沒有影響2、對(duì)于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維3、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力4、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過在基體中溶入溶質(zhì)原子來提高材料強(qiáng)度的。對(duì)于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強(qiáng)化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅5、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6、陶瓷材料的燒結(jié)過程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時(shí)間7、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對(duì)的摩擦系數(shù)較??？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬8、對(duì)于一種用于手機(jī)外殼的鎂合金材料，要提高其耐蝕性和表面硬度，以下哪種表面處理技術(shù)可能最為適用？（）A.微弧氧化B.電鍍C.化學(xué)鍍D.氣相沉積9、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(rùn)滑劑D.調(diào)整模具結(jié)構(gòu)10、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細(xì)化B.析出強(qiáng)化C.固溶強(qiáng)化D.位錯(cuò)密度增加11、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以提高材料的表面性能。對(duì)于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻12、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，需要其具有良好的生物相容性和力學(xué)性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.鈷鉻合金D.聚乙烯13、在高分子材料的成型加工過程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強(qiáng)塑料14、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是15、對(duì)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(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是16、在材料的無損檢測(cè)方法中，超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是17、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離18、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析是一種常用的方法。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測(cè)量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無機(jī)材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過程19、在研究材料的熱性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)20、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量21、一種新型的電致變色材料在電場(chǎng)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22、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是23、在材料的微觀結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）24、對(duì)于一種用于防彈衣的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，要提高其防彈性能，以下哪種措施最為重要？（）A.增加纖維的強(qiáng)度B.提高纖維的含量C.優(yōu)化纖維的排列方式D.改善基體的性能25、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時(shí)，需要同時(shí)考慮其導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料的磁性能的分類（如軟磁性能和硬磁性能）和評(píng)價(jià)指標(biāo)。分析影響材料磁性能的因素（如成分、晶體結(jié)構(gòu)和加工工藝），并舉例說明在電機(jī)和磁存儲(chǔ)設(shè)備中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋什么是材料的生物相容性，論述生物材料的性能要求和評(píng)價(jià)方法，分析影響生物相容性的因素及應(yīng)用。3、（本題5分）論述材料的耐磨涂層技術(shù)，如物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積和熱噴涂等，解釋涂層的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以及在提高材料耐磨性中的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋磁性半導(dǎo)體材料的概念和特性，分析其在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷的介電常數(shù)為10，在一個(gè)面積為0.01m2，間距為0.005m的平行板電容器中使用該陶瓷作為電介質(zhì)，計(jì)算電容器的電容值。2、（本題5分）有一復(fù)合材料，由體積分?jǐn)?shù)為30%的纖維和70%的基體組成，纖維的彈性模量為500GPa，基體的彈性模量為100GPa，計(jì)算該復(fù)合材料的彈性模量。3、（本題5分）一種金屬材料的疲勞壽命為10^6次時(shí)的應(yīng)力幅為150MPa，計(jì)算在應(yīng)力幅為120MPa時(shí)的疲勞壽命。4、（本題5分）某種高分子材料在不同溫度下的粘度分別為1000Pa·s（20℃）、100Pa·s（80℃），計(jì)算該材料的粘流活化能。5、（本題5分）某種高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120℃，在60℃時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度為10?Pa·s，計(jì)算其松弛時(shí)間。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入論述高分子材料的粘彈性行為，解釋蠕變、應(yīng)力松弛等現(xiàn)象，分析其