湖南工業(yè)大學(xué)《金屬學(xué)與熱處理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖南工業(yè)大學(xué)《金屬學(xué)與熱處理》

2021-2022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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)于一種新型的納米材料，其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強(qiáng)2、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對(duì)于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵3、在考察材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對(duì)其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦4、在陶瓷材料的離子導(dǎo)電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導(dǎo)率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣5、高分子材料的性能可以通過添加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么常見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6、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對(duì)于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能7、陶瓷材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷8、在考察材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析9、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，要確保其在人體內(nèi)的安全性和相容性，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下哪個(gè)方面？（）A.化學(xué)穩(wěn)定性B.力學(xué)性能C.表面性能D.以上都要考慮10、在研究一種用于電池電極的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在充放電過程中容量衰減較快。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致容量衰減的主要原因？（）A.電極材料的溶解B.電解液的分解C.電荷轉(zhuǎn)移電阻增大D.離子擴(kuò)散速度慢11、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。一般來說，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12、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍是一種常用的方法。以下關(guān)于電鍍工藝和其作用的描述，正確的是（）A.電鍍可以改善材料的外觀和耐腐蝕性B.任何材料都可以進(jìn)行電鍍處理C.電鍍層的厚度對(duì)材料性能沒有影響D.電鍍過程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染13、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽極氧化14、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其原子在空間呈規(guī)則排列。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)具有良好的塑性和韌性？（）A.體心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格D.簡單立方晶格15、在考察一種用于激光切割的金屬板材時(shí)，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16、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17、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料18、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19、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。以下關(guān)于納米材料性能特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點(diǎn)隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同20、在研究材料的磁致伸縮性能時(shí)，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在研究金屬泡沫材料時(shí)，孔隙率和孔結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響，以及制備過程中的控制方法。2、（本題5分）深入探討陶瓷基復(fù)合材料的界面設(shè)計(jì)原則和方法，分析界面性能對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和可靠性的影響，以及如何優(yōu)化界面結(jié)構(gòu)。3、（本題5分）論述非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)特征和性能特點(diǎn)，以及與晶態(tài)材料的區(qū)別。4、（本題5分）解釋什么是材料的量子阱結(jié)構(gòu)，論述其電子態(tài)和光學(xué)特性，分析量子阱結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用和性能優(yōu)勢(shì)。5、（本題5分）論述磁性液體在磁場作用下的特性及其在密封、減震、潤滑等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和優(yōu)勢(shì)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊長度為1m的金屬絲，其電阻為5Ω，電阻率為1.7×10??Ω·m，計(jì)算該金屬絲的橫截面積。2、（本題5分）一塊面積為250cm2的超導(dǎo)薄膜，臨界電流密度為8×10?A/cm2，計(jì)算其臨界電流。3、（本題5分）一個(gè)啞鈴形的塑料零件，中間圓柱部分直徑為4厘米，長度為10厘米，兩端球體半徑為3厘米，塑料的密度為1.0克/立方厘米，計(jì)算這個(gè)零件的質(zhì)量。4、（本題5分）一塊陶瓷板的抗彎強(qiáng)度為150MPa，試樣的寬度為10毫米，厚度為5毫米，計(jì)算跨距為50毫米時(shí)的斷裂載荷。5、（本題5分）一根金鈀合金線，長度為70厘米，橫截面積為0.4平方毫米，金鈀合金的電阻率為12×10^-7歐姆·米，計(jì)算該合金線的電阻。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能特點(diǎn)，分析增強(qiáng)體的種類、含量和分布對(duì)金屬基復(fù)合材料性能的影響，論述金屬基復(fù)合材料在汽車