安徽大學《材料與工藝》2021-2022學年第一學期期末試卷

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2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，導致性能下降。以下哪種測試方法可以有效地監(jiān)測這種相變過程？（）A.熱膨脹測量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射2、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是3、在考察高分子材料的老化性能時，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響4、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)一種材料在干摩擦條件下主要發(fā)生磨粒磨損。以下哪種措施可以減少磨粒磨損？（）A.增加潤滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.選用耐磨材料5、在研究一種用于航空航天領(lǐng)域的高強度鈦合金時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其強度得到顯著提升，但韌性略有下降。以下哪種熱處理過程中的相變最可能是導致這種現(xiàn)象的原因？（）A.馬氏體相變B.貝氏體相變C.珠光體相變D.奧氏體相變6、在高分子材料的分類中，根據(jù)受熱后的行為可分為熱塑性和熱固性高分子。熱塑性高分子材料在加熱時（）A.變軟可塑B.發(fā)生交聯(lián)C.分解破壞D.保持形狀不變7、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是8、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，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9、對于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數(shù)需要調(diào)整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要10、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時，需要考慮其生物活性和力學相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是11、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導電性良好，可用于制造電子器件12、在研究陶瓷基復合材料的制備工藝時，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法13、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標。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)14、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較15、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學成分16、在研究金屬材料的相變過程中，發(fā)現(xiàn)一種合金在冷卻過程中從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。以下哪種因素會影響這種相變的發(fā)生？（）A.冷卻速度B.合金元素含量C.原始組織狀態(tài)D.以上均會影響17、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是18、在研究材料的磨損性能時，磨損量是衡量磨損程度的重要指標。對于在潤滑條件下工作的滑動軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)19、在金屬材料的腐蝕類型中，點蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象。以下哪種環(huán)境因素對點蝕的發(fā)生影響較大？（）A.氧氣濃度B.酸堿度C.氯離子濃度D.溫度20、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗21、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導率這個參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復合材料22、對于聚合物材料，其分子量分布對材料性能有較大影響。較寬的分子量分布通常會導致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強度增加B.材料韌性增加C.材料加工性能變好D.材料耐熱性提高23、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致這一問題的原因？（）A.板材的化學成分不均勻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24、對于一種光學材料，需要其在特定波長范圍內(nèi)具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷25、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應力強度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的斷裂韌性測試方法，如三點彎曲法和緊湊拉伸法等，比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。2、（本題5分）詳細闡述在研究陶瓷材料的燒結(jié)過程中，影響燒結(jié)速率和燒結(jié)質(zhì)量的主要因素，以及促進燒結(jié)的方法。3、（本題5分）材料的光學性能包括透光性、反射性和吸收性等。請解釋這些性能的物理機制，并說明如何通過材料的結(jié)構(gòu)和成分調(diào)控這些光學性能。4、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能特點，分析制備梯度功能材料的方法和應用領(lǐng)域。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種半導體材料的禁帶寬度為2eV，計算其對應的波長。2、（本題5分）一種超導材料的臨界溫度為90K，計算其在室溫（25℃）下的電阻與在臨界溫度下電阻的比值。3、（本題5分）某種聚合物的熔體流動指數(shù)為10g/10min（在一定溫度和壓力下），擠出機的出料速率為20g/min，計算擠出機的出料口直徑（假設(shè)熔體為圓柱形，流速均勻）。4、（本題5分）一塊長方體形狀的陶瓷材料，長為10cm，寬為5cm，高為2cm，其密度為2.5g/cm3，計算該陶瓷材料的質(zhì)量。5、（本題5分）有一銅導線，長度為20米，橫截面積為2平方毫米，銅的電阻率為1.7×10^-8歐姆·米，計算該導線的電阻。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的超導現(xiàn)象的物理機制和發(fā)展現(xiàn)狀，分析高溫超導材料的研究進展和面臨