武漢工商學(xué)院《3D打印材料及成型技術(shù)》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、材料的光學(xué)性能對(duì)于其在光學(xué)器件中的應(yīng)用至關(guān)重要。對(duì)于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學(xué)成分、表面粗糙度、內(nèi)部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)2、金屬材料的腐蝕防護(hù)方法有很多種，那么常見的腐蝕防護(hù)方法有哪些？（）A.涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、陽(yáng)極保護(hù)B.選擇耐腐蝕材料、控制環(huán)境因素C.加入緩蝕劑、進(jìn)行表面處理D.以上都是3、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進(jìn)行硫化處理D.以上都是4、對(duì)于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來(lái)說，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高5、在研究聚合物的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無(wú)定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對(duì)聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量6、對(duì)于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性。以下哪種制備方法常用于獲得金屬玻璃？（）A.鑄造法B.粉末冶金法C.濺射法D.快速凝固法7、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測(cè)試方法中最容易準(zhǔn)確測(cè)定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）8、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時(shí)兼顧。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細(xì)化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是9、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對(duì)材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時(shí)，以下哪種性能會(huì)發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是10、高分子材料的降解是一個(gè)重要的問題。對(duì)于可生物降解的高分子材料，其降解機(jī)制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學(xué)分解C.物理老化、化學(xué)老化、生物老化D.結(jié)晶、取向、交聯(lián)11、材料的熱穩(wěn)定性是指材料在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力，那么影響材料熱穩(wěn)定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時(shí)間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是12、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相變?cè)鲰gD.相變?cè)鲰g對(duì)陶瓷材料的耐磨性沒有影響13、在分析材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料14、高分子材料的加工方法有很多種，那么常見的高分子材料加工方法有哪些？（）A.擠出成型、注塑成型、吹塑成型B.壓延成型、模壓成型、傳遞成型C.發(fā)泡成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型D.以上都是15、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑劑的使用能夠顯著降低磨損。以下哪種潤(rùn)滑劑的作用機(jī)制主要是形成油膜隔離？（）A.固體潤(rùn)滑劑B.液體潤(rùn)滑劑C.氣體潤(rùn)滑劑D.半固體潤(rùn)滑劑二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的壓電效應(yīng)和熱電效應(yīng)的原理。舉例說明壓電材料和熱電材料在傳感器和能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用，并分析其性能優(yōu)化的途徑。2、（本題5分）解釋材料的電性能與材料的能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系。分析導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并舉例說明在電子器件中的應(yīng)用。3、（本題5分）闡述材料的磁性能測(cè)量方法，包括磁滯回線的測(cè)量和分析，并說明如何根據(jù)測(cè)量結(jié)果評(píng)估材料的磁性能。4、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的熱障涂層的工作原理和性能要求，分析熱障涂層的材料選擇和制備技術(shù)，以及在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫部件中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述光電材料在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用原理和關(guān)鍵性能指標(biāo)，以及提高光電轉(zhuǎn)換效率的研究熱點(diǎn)和技術(shù)途徑。2、（本題5分）詳細(xì)論述儲(chǔ)氫材料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)（如儲(chǔ)氫容量、吸放氫動(dòng)力學(xué)、循環(huán)穩(wěn)定性），以及當(dāng)前儲(chǔ)氫材料面臨的主要問題和解決方案。3、（本題5分）深入論述高分子材料的結(jié)晶行為，分析結(jié)晶度、結(jié)晶形態(tài)對(duì)材料性能的影響，研究如何控制結(jié)晶過程以獲得所需性能的高分子材料。4、（本題5分）全面論述材料的電性能（如導(dǎo)電性、介電性、壓電性）的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析不同類型材料的電性能特點(diǎn)和應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)論述形狀記憶合金的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，研究其形狀記憶效應(yīng)和超彈性的機(jī)理，以及在航空航天、醫(yī)療器械等方面的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）有一金屬塊，質(zhì)量為5kg，體積為2000cm3，計(jì)算該金屬的比強(qiáng)度。2、（本題10分）某種復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為300MPa，一個(gè)矩形截面的復(fù)合梁，寬度為20毫米，高度為30毫米，跨度為500毫米，計(jì)算該梁能承受的最大彎矩。3、（本題10分）某種陶瓷