揚州環(huán)境資源職業(yè)技術(shù)學(xué)院《復(fù)合材料科學(xué)與工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁揚州環(huán)境資源職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《復(fù)合材料科學(xué)與工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在研究金屬材料的疲勞性能時，通常會對試樣進行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論2、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)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3、陶瓷材料的制備工藝對其性能有重要影響，那么陶瓷材料的主要制備工藝有哪些？（）A.粉末冶金法、溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法B.熱壓燒結(jié)法、常壓燒結(jié)法、反應(yīng)燒結(jié)法C.等離子噴涂法、激光熔覆法、爆炸噴涂法D.以上都是4、一種新型的纖維增強復(fù)合材料在拉伸過程中表現(xiàn)出非線性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開裂C.界面脫粘D.以上都有可能5、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能6、在材料的強化機制中，固溶強化是通過在基體中溶入溶質(zhì)原子來提高材料強度的。對于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅7、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤滑條件C.選擇合適的配對材料D.以上都可以8、在材料的疲勞測試中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.平均應(yīng)力B.應(yīng)力幅C.加載頻率D.環(huán)境溫度9、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點有哪些？（）A.強度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計性強D.以上都是10、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應(yīng)與陶瓷材料具有良好的化學(xué)相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑11、金屬材料在冷加工變形后，會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復(fù)其塑性，應(yīng)進行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火12、在研究超導(dǎo)材料時，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導(dǎo)材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導(dǎo)材料B.高溫超導(dǎo)材料C.常規(guī)超導(dǎo)材料D.以上都不對13、在材料的力學(xué)性能測試中，拉伸試驗可以得到材料的屈服強度、抗拉強度等指標(biāo)。對于一種鋼材，其屈服強度為300MPa，抗拉強度為500MPa。在拉伸過程中，當(dāng)應(yīng)力達到400MPa時，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時，材料的應(yīng)變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.214、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導(dǎo)致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散15、在研究金屬材料的腐蝕防護方法時，涂層防護是一種常用手段。以下關(guān)于涂層防護原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護效果越好C.涂層應(yīng)與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護性能與環(huán)境無關(guān)16、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強的磁性，但其居里溫度相對較低。當(dāng)溫度超過居里溫度時，磁性急劇下降。以下哪種方法可以有效提高該材料的居里溫度？（）A.摻雜其他元素B.改變制備工藝C.增加材料的厚度D.施加外加磁場17、在考察一種用于激光切割的金屬板材時，發(fā)現(xiàn)切割邊緣質(zhì)量不佳。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這一問題的原因？（）A.板材的化學(xué)成分不均勻B.激光參數(shù)設(shè)置不合理C.板材表面存在氧化層D.以上都是18、在研究陶瓷材料的電學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷19、在金屬材料的加工過程中，冷加工和熱加工會對材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會使金屬材料的（）A.強度增加，塑性降低B.強度降低，塑性增加C.強度和塑性都增加D.強度和塑性都降低20、在研究材料的耐腐蝕性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以21、在分析材料的抗疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境22、在研究一種用于量子計算的超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其相干時間較短。以下哪種方法可能有助于延長相干時間？（）A.提高材料純度B.優(yōu)化制備條件C.降低工作溫度D.以上都是23、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是24、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、干燥時間25、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標(biāo)。以下關(guān)于疲勞極限的描述，錯誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無限次循環(huán)加載下不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力B.表面粗糙度對材料的疲勞極限沒有影響C.提高材料的強度可以提高其疲勞極限D(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關(guān)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析材料的磨損機制（如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損等），并探討減少材料磨損的方法和途徑。2、（本題5分）詳細說明材料的磁致伸縮現(xiàn)象，論述其原理和性能特點，分析影響磁致伸縮性能的因素及在傳感器和驅(qū)動器中的應(yīng)用。3、（本題5分）在纖維增強復(fù)合材料中，界面的相容性和穩(wěn)定性對性能至關(guān)重要。請闡述界面相容性和穩(wěn)定性的影響因素，并提出改善界面性能的策略。4、（本題5分）深入探討材料的離子注入改性技術(shù)，分析離子注入的原理和特點，討論離子注入對材料性能的影響，以及在表面改性中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某陶瓷材料的抗壓強度為500兆帕，試樣的橫截面積為3平方厘米，加載至破壞時的最大壓力是多少牛頓？2、（本題5分）一塊三角形的不銹鋼板，底為8厘米，高為6厘米，厚度為1厘米，密度為7.9克/立方厘米，計算質(zhì)量。3、（本題5分）某聚合物的結(jié)晶度為60%，完全結(jié)晶時的密度為1.4克/立方厘米，非晶態(tài)時的密度為1.0克/立方厘米，計算該聚合物的密度。4、（本題5分）有一鋁合金材料，已知其成分中鋁的質(zhì)量分數(shù)為85%，銅的質(zhì)量分數(shù)為10%，鎂的質(zhì)量分數(shù)為5%，密度為2.7g/cm3。若要制備一個體積為100cm3的零件，計算所需該鋁合金材料的質(zhì)量。5、（本題5分）某種纖維增強復(fù)合材料，纖維方向的彈性模量為50GPa，垂直纖維方向的彈性模量為10GPa，纖維體積分數(shù)為50%，計算復(fù)合材料在45°方向的彈性模量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本