武漢城市學(xué)院《無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料》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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、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2、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強(qiáng)度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本3、在分析材料的腐蝕防護(hù)方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽(yáng)極保護(hù)可以有效地減緩腐蝕。陽(yáng)極保護(hù)的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護(hù)性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性4、在金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制中，通過細(xì)化晶粒來提高強(qiáng)度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細(xì)化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火5、在研究材料的磨損性能時(shí)，磨粒磨損、粘著磨損和疲勞磨損是常見的磨損形式。對(duì)于在重載、高速條件下工作的機(jī)械零件，主要的磨損形式是什么？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.以上三種磨損形式同時(shí)存在6、在材料的力學(xué)性能測(cè)試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對(duì)于同一種材料，以下哪種硬度測(cè)試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度7、對(duì)于一種用于制造模具的金屬材料，要求其具有高的耐磨性和熱穩(wěn)定性。以下哪種材料選擇和處理方法最為合適？（）A.選用高速鋼并進(jìn)行淬火回火處理B.選用硬質(zhì)合金并進(jìn)行表面涂層C.選用工具鋼并進(jìn)行滲碳處理D.以上都是8、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長(zhǎng)度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體9、在高分子材料的共聚改性中，以下關(guān)于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無規(guī)共聚可以提高高分子材料的結(jié)晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對(duì)高分子材料的力學(xué)性能影響不大D.共聚不會(huì)改變高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度10、對(duì)于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮11、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分12、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13、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對(duì)于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵14、在金屬的塑性變形過程中，會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯(cuò)密度也會(huì)增加。下列關(guān)于位錯(cuò)對(duì)金屬性能影響的描述，錯(cuò)誤的是（）A.位錯(cuò)密度增加會(huì)提高金屬的強(qiáng)度B.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是金屬塑性變形的主要機(jī)制C.位錯(cuò)會(huì)降低金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性D.位錯(cuò)密度越高，金屬的韌性越好15、在材料的失效分析中，應(yīng)力腐蝕開裂是一種常見的失效形式。對(duì)于鋁合金在氯化物溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂，以下哪種措施可以有效預(yù)防？（）A.增加合金元素含量B.進(jìn)行表面處理C.降低應(yīng)力水平D.以上措施均有效二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的聲學(xué)超材料的概念和特點(diǎn)，分析其在聲學(xué)調(diào)控方面的應(yīng)用。2、（本題5分）在材料的疲勞試驗(yàn)中，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力對(duì)疲勞壽命有重要影響。請(qǐng)解釋它們的作用，分析它們之間的關(guān)系，并說明如何通過控制這兩個(gè)參數(shù)來提高材料的疲勞性能。3、（本題5分）論述熱電材料的工作原理和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討其在能源回收和制冷方面的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋材料阻尼性能產(chǎn)生的機(jī)制，分析不同阻尼機(jī)制（如位錯(cuò)阻尼、界面阻尼等）在工程中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述金屬材料的熱處理工藝對(duì)其組織和性能的影響，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工藝的作用和適用范圍。2、（本題5分）全面論述材料的光電轉(zhuǎn)換性能及在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用，分析光吸收、電荷分離和傳輸?shù)冗^程，探討提高光電轉(zhuǎn)換效率的途徑和材料選擇。3、（本題5分）分析材料的聲學(xué)性能與材料微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括孔隙率、彈性模量和密度等方面。4、（本題5分）論述材料的相圖在材料研究和制備中的作用，分析如何通過相圖來確定材料的成分、制備工藝和性能。5、（本題5分）全面論述超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)，包括新型超導(dǎo)材料的探索和應(yīng)用前景。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一種陶瓷的介電損耗角正切為0.02，在頻率為1000赫茲的電場(chǎng)中，介電常數(shù)為100，計(jì)算介電損耗。2、（本題10分）有一長(zhǎng)方體形狀的玻璃塊，長(zhǎng)15cm，寬10cm，高8cm，玻璃