首都師范大學(xué)《失效分析與防止》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)首都師范大學(xué)《失效分析與防止》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時(shí)也存在脆性大的缺點(diǎn)。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度2、對(duì)于泡沫材料，其孔隙率對(duì)性能有重要影響。孔隙率增加通常會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.強(qiáng)度增加B.密度減小C.導(dǎo)熱性提高D.導(dǎo)電性增強(qiáng)3、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因?yàn)樵谠摐囟雀浇ǎ〢.分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇B.自由體積增加C.內(nèi)摩擦增大D.以上都是4、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱導(dǎo)率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導(dǎo)率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是5、對(duì)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6、在研究材料的腐蝕防護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。以下哪種涂層的防護(hù)機(jī)制主要是物理阻隔作用？（）A.有機(jī)涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復(fù)合涂層7、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對(duì)于鎳基高溫合金，以下哪種因素會(huì)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(huì)影響8、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.環(huán)境因素、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是9、復(fù)合材料的性能測(cè)試方法有很多種，那么常見(jiàn)的復(fù)合材料性能測(cè)試方法有哪些？（）A.力學(xué)性能測(cè)試、熱性能測(cè)試、電學(xué)性能測(cè)試B.光學(xué)性能測(cè)試、磁性能測(cè)試、耐腐蝕性測(cè)試C.界面性能測(cè)試、疲勞性能測(cè)試、磨損性能測(cè)試D.以上都是10、陶瓷材料的燒結(jié)過(guò)程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過(guò)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11、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對(duì)于壓電陶瓷，其主要的功能特點(diǎn)是什么？（）A.能夠?qū)毫D(zhuǎn)化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好12、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分13、對(duì)于一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，要提高其在特定方向上的強(qiáng)度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長(zhǎng)度B.提高纖維的體積分?jǐn)?shù)C.改善纖維與基體的界面結(jié)合D.改變纖維的排列方向14、在研究材料的擴(kuò)散行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對(duì)數(shù)關(guān)系15、在分析材料的抗疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對(duì)疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強(qiáng)度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境16、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度不足。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制的引入可以有效地提高其強(qiáng)度？（）A.固溶強(qiáng)化B.時(shí)效強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.以上都是17、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)18、在研究超導(dǎo)材料的應(yīng)用時(shí)，以下哪個(gè)領(lǐng)域是超導(dǎo)材料最有前景的應(yīng)用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造19、對(duì)于磁性材料，磁疇的大小和分布對(duì)材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學(xué)顯微鏡20、在考察一種用于防彈頭盔的復(fù)合材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強(qiáng)方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹(shù)脂基體D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的擴(kuò)散，論述擴(kuò)散的機(jī)制和影響擴(kuò)散的因素，分析擴(kuò)散在材料加工和性能改善中的作用。2、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能特點(diǎn)，分析制備梯度功能材料的方法和應(yīng)用領(lǐng)域。3、（本題5分）解釋什么是材料的摩擦化學(xué)磨損，分析其產(chǎn)生的機(jī)理，并說(shuō)明在潤(rùn)滑和摩擦學(xué)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度為2eV，計(jì)算其能吸收的最長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。2、（本題5分）已知某種高分子材料的拉伸強(qiáng)度為35MPa，一個(gè)矩形的試樣，寬度為15毫米，厚度為4毫米，計(jì)算試樣斷裂時(shí)所能承受的最大拉力。3、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的導(dǎo)帶底有效質(zhì)量為0.1m?，價(jià)帶頂有效質(zhì)量為0.5m?，計(jì)算其有效態(tài)密度之比。4、（本題5分）一根直徑為10毫米的圓柱形金屬棒，長(zhǎng)度為50厘米，金屬的密度為8.9克/立方厘米，計(jì)算這根金屬棒的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）有一環(huán)形的鋁合金零件，內(nèi)半徑為4cm，外半徑為6cm，高度為3cm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共2個(gè)小題