河北藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《工程材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)河北藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《工程材料》

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)一二三四總分得分批閱人一、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、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)2、對(duì)于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長(zhǎng)程有序，短程無(wú)序B.長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序C.長(zhǎng)程和短程均有序D.長(zhǎng)程和短程均無(wú)序3、在材料的無(wú)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4、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5、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散，以下關(guān)于其擴(kuò)散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴(kuò)散系數(shù)大于置換擴(kuò)散系數(shù)B.間隙擴(kuò)散系數(shù)小于置換擴(kuò)散系數(shù)C.間隙擴(kuò)散系數(shù)等于置換擴(kuò)散系數(shù)D.兩者的擴(kuò)散系數(shù)大小關(guān)系取決于溫度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、金屬的腐蝕會(huì)導(dǎo)致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見(jiàn)的兩種形式。對(duì)于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕8、在研究材料的疲勞性能時(shí)，疲勞極限是一個(gè)重要的指標(biāo)。以下關(guān)于疲勞極限的描述，錯(cuò)誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無(wú)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(duì)材料的疲勞極限沒(méi)有影響C.提高材料的強(qiáng)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(wú)關(guān)9、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10、對(duì)于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)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(jìn)行磁場(chǎng)處理D.以上都有可能11、研究材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷不同階段。當(dāng)材料開(kāi)始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力被稱為（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.彈性極限D(zhuǎn).斷裂強(qiáng)度12、在研究一種用于光學(xué)存儲(chǔ)的相變材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是13、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)14、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是15、對(duì)于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)16、對(duì)于一種高溫結(jié)構(gòu)材料，需要其在高溫下具有良好的抗氧化和抗蠕變性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鎳基高溫合金B(yǎng).鈦基高溫合金C.鐵基高溫合金D.鈷基高溫合金17、在材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波檢測(cè)具有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于超聲波檢測(cè)原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無(wú)關(guān)C.超聲波檢測(cè)只能用于金屬材料D.超聲波檢測(cè)對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高18、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過(guò)程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結(jié)構(gòu)B.體心立方結(jié)構(gòu)C.面心立方結(jié)構(gòu)D.簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)19、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過(guò)功能梯度材料來(lái)實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是20、在研究材料的抗輻射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在輻射環(huán)境下性能穩(wěn)定。以下哪種材料結(jié)構(gòu)特征最有助于提高其抗輻射能力？（）A.致密的晶體結(jié)構(gòu)B.非晶態(tài)結(jié)構(gòu)C.納米結(jié)構(gòu)D.多孔結(jié)構(gòu)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）分析復(fù)合材料中增強(qiáng)體和基體之間的界面作用，解釋界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并提出優(yōu)化界面性能的方法。2、（本題5分）詳細(xì)闡述梯度熱障涂層的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢(shì)，分析其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的電學(xué)性能中的介電損耗，論述其產(chǎn)生機(jī)制和影響因素，分析在電容器和絕緣材料中的應(yīng)用和控制方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一種陶瓷材料的硬度為1500HV，壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度為0.3毫米，試驗(yàn)力為100牛頓，計(jì)算壓頭的形狀因子。2、（本題5分）某種陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為8×10^-6/℃，從20℃加熱到800℃，計(jì)算其長(zhǎng)度的變化量。假設(shè)初始長(zhǎng)度為50厘米。3、（本題5分）有一復(fù)合材料，由70%的碳纖維和30%的環(huán)氧樹(shù)脂組成，碳纖維的熱導(dǎo)率為100W/(m·K)，環(huán)氧樹(shù)脂的熱導(dǎo)率為0.2W/(m·K)，計(jì)算該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。4、（本題5分）一種納米材料的顆粒直徑為50nm，密度為8g/cm3。若要制備100g該納米材料，計(jì)算所需顆粒的數(shù)量。5、（本題5分）已知一種金屬的晶格類型為密排六方，原子量為70g/mol，晶格常數(shù)為0.25nm，計(jì)算該