長(zhǎng)沙學(xué)院《材料加工過(guò)程多尺度模擬》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料加工過(guò)程多尺度模擬》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25個(gè)小題，每小題1分，共25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2、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，以下哪種陶瓷材料具有優(yōu)異的壓電性能？（）A.鈦酸鋇B.氧化鎂C.氧化鋁D.氧化硅3、陶瓷材料的燒結(jié)是制備陶瓷材料的關(guān)鍵步驟，那么影響陶瓷材料燒結(jié)的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、氣氛B.顆粒尺寸、添加劑、壓力C.加熱速率、冷卻方式、成型方法D.以上都是4、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，較高的結(jié)晶溫度會(huì)導(dǎo)致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結(jié)晶速度加快D.結(jié)晶度降低5、一種新型的儲(chǔ)氫材料在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了較高的儲(chǔ)氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機(jī)框架（MOF）D.以上均有可能6、在分析一種用于摩擦制動(dòng)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在高溫下摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是造成這種現(xiàn)象的原因？（）A.材料的熱衰退B.磨損顆粒的堆積C.接觸面的氧化D.以上都是7、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8、在研究材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學(xué)非線性效應(yīng)最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學(xué)效應(yīng)B.三階非線性光學(xué)效應(yīng)C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射9、一種陶瓷基復(fù)合材料在制備過(guò)程中需要控制界面反應(yīng)。以下哪種方法可以有效抑制界面反應(yīng)？（）A.涂層處理B.選擇合適的增強(qiáng)相C.優(yōu)化制備工藝參數(shù)D.以上都可以10、高分子材料的老化會(huì)導(dǎo)致其性能下降。對(duì)于聚乙烯塑料，在戶外長(zhǎng)期使用時(shí)，主要的老化因素是什么？（）A.紫外線輻射B.濕度C.氧氣D.溫度11、在高分子材料的老化測(cè)試中，以下關(guān)于老化測(cè)試方法和評(píng)估指標(biāo)的描述，正確的是（）A.熱老化測(cè)試可以模擬長(zhǎng)期使用過(guò)程中的性能變化B.老化測(cè)試只需要考慮材料的力學(xué)性能變化C.顏色變化不能作為老化評(píng)估的指標(biāo)D.老化測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)果越準(zhǔn)確12、在復(fù)合材料的設(shè)計(jì)中，需要考慮增強(qiáng)體和基體的相容性。以下哪種因素對(duì)相容性影響較大？（）A.化學(xué)組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是13、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是14、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線對(duì)應(yīng)的材料具有較好的磁存儲(chǔ)性能？（）A.矩形磁滯回線B.橢圓形磁滯回線C.直線型磁滯回線D.閉合型磁滯回線15、對(duì)于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現(xiàn)出不同的溶解性。以下哪種因素對(duì)聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結(jié)晶度D.溫度16、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。以下關(guān)于電導(dǎo)率的影響因素的描述，錯(cuò)誤的是（）A.溫度升高，金屬的電導(dǎo)率通常降低B.雜質(zhì)的存在會(huì)提高金屬的電導(dǎo)率C.晶體缺陷會(huì)降低材料的電導(dǎo)率D.材料的電導(dǎo)率與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)17、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見(jiàn)的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊D.以上都是18、一種高分子材料在溶劑中的溶解性較差。為了改善其溶解性，可以采取以下哪種方法？（）A.增加分子量B.引入極性基團(tuán)C.提高結(jié)晶度D.減少支鏈19、對(duì)于一種超導(dǎo)材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種途徑較為可行？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.降低工作溫度C.增加磁場(chǎng)強(qiáng)度D.改變制備方法20、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來(lái)源B.材料的阻尼性能與溫度無(wú)關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒(méi)有影響21、在金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中，以下關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴(kuò)展速率越快C.環(huán)境濕度對(duì)裂紋擴(kuò)展速率沒(méi)有影響D.裂紋擴(kuò)展速率與加載頻率無(wú)關(guān)22、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)23、在研究金屬間化合物的性能時(shí)，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物24、高分子材料的性能可以通過(guò)添加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么常見(jiàn)的高分子材料添加劑有哪些？（）A.增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑B.潤(rùn)滑劑、著色劑、抗靜電劑C.填充劑、增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑D.以上都是25、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)間二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述高分子材料的結(jié)晶度對(duì)其力學(xué)性能、光學(xué)性能和熱性能的影響。2、（本題5分）闡述高溫結(jié)構(gòu)材料在高溫下抗氧化和抗蠕變的性能要求，分析常見(jiàn)高溫結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）論述陶瓷材料在制備過(guò)程中容易出現(xiàn)裂紋的原因，以及減少裂紋產(chǎn)生、提高陶瓷材料強(qiáng)度的有效措施。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在研究材料的電磁性能時(shí)，如何測(cè)量材料的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，以及影響這些參數(shù)的因素。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150℃，在80℃時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度為2×10?Pa·s，計(jì)算其松弛時(shí)間。2、（本題5分）某種半導(dǎo)體材料的施主能級(jí)位于導(dǎo)帶底下方0.1eV，計(jì)算施主雜質(zhì)電離能。3、（本題5分）一個(gè)圓柱形的鈦合金棒，直徑為20mm，長(zhǎng)度為1000mm，已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計(jì)算該鈦合金棒的質(zhì)量。4、（本題5分）某合金的硬度為250布氏硬度單位，壓頭球直徑為10毫米，試驗(yàn)力為30000牛頓，計(jì)算壓痕直徑是多少毫米？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)算該金屬的理論密度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的疲勞性能及其影響因素