河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《材料再塑設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。以下哪種半導(dǎo)體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦2、對(duì)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是3、在材料的拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。以下哪種材料的屈服強(qiáng)度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦4、在金屬材料的冷加工過(guò)程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過(guò)位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒(méi)有影響5、對(duì)于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷6、一種金屬玻璃材料具有優(yōu)異的性能。以下哪種特點(diǎn)是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強(qiáng)度B.高塑性C.良好的導(dǎo)電性D.高韌性7、對(duì)于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨(dú)特的電學(xué)和力學(xué)性能。以下哪種應(yīng)用領(lǐng)域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫(yī)學(xué)D.能源存儲(chǔ)8、在分析材料的電磁屏蔽性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導(dǎo)電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料9、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種測(cè)試方法可以有效評(píng)估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測(cè)量D.長(zhǎng)期高溫服役試驗(yàn)10、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是11、對(duì)于金屬材料，常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結(jié)構(gòu)塑性相同12、一種新型的電致變色材料在電場(chǎng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過(guò)渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無(wú)機(jī)化合物D.以上均有可能13、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14、對(duì)于一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，要提高其在特定方向上的強(qiáng)度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長(zhǎng)度B.提高纖維的體積分?jǐn)?shù)C.改善纖維與基體的界面結(jié)合D.改變纖維的排列方向15、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)特征最容易導(dǎo)致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述金屬材料的疲勞斷裂機(jī)制，包括疲勞裂紋的萌生、擴(kuò)展過(guò)程以及影響疲勞壽命的主要因素，并舉例說(shuō)明如何提高金屬材料的抗疲勞性能。2、（本題5分）詳細(xì)分析金屬基復(fù)合材料中增強(qiáng)體的分布均勻性對(duì)材料性能的影響，討論實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)體均勻分布的制備方法和工藝控制要點(diǎn)。3、（本題5分）闡述形狀記憶聚合物的工作原理和性能特點(diǎn)，與形狀記憶合金進(jìn)行比較，并討論其在智能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析材料的電磁屏蔽性能及其影響因素，包括材料的導(dǎo)電性、磁導(dǎo)率和厚度等方面。2、（本題5分）全面論述材料的高溫合金的成分設(shè)計(jì)和性能特點(diǎn)，分析其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展需求。3、（本題5分）全面論述陶瓷材料韌性的理論模型和計(jì)算方法，以及在陶瓷材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和局限性。4、（本題5分）全面論述材料的電性能，包括導(dǎo)電性、介電性和壓電性等，研究其與材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的關(guān)系，以及在電子和電力領(lǐng)域的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)論述材料的計(jì)算模擬方法在材料研究中的應(yīng)用，分析第一性原理計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法的原理和優(yōu)勢(shì)，并探討在材料設(shè)計(jì)和性能預(yù)測(cè)中的作用。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一塊矩形的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板，長(zhǎng)20厘米，寬10厘米，碳纖維的含量為60%，碳纖維的導(dǎo)熱系數(shù)為1000瓦/（米·開爾文），基體的導(dǎo)熱系數(shù)為10瓦/（米·開爾文），計(jì)算復(fù)合材料板的導(dǎo)熱系數(shù)。2、（本題10分）某種陶瓷材料的硬度為2000HV，壓頭