南京工業(yè)大學(xué)《化工設(shè)備斷裂失效分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工設(shè)備斷裂失效分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、高分子材料的降解是一個重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學(xué)分解C.物理老化、化學(xué)老化、生物老化D.結(jié)晶、取向、交聯(lián)2、對于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能3、一種高分子復(fù)合材料在受力時出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象。以下哪種因素對銀紋的形成和發(fā)展影響較大？（）A.應(yīng)力水平B.溫度C.濕度D.材料組成4、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導(dǎo)熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)C.共混其他高分子D.增加分子量5、對于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結(jié)氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能6、在分析一種用于航天器熱防護的隔熱材料時，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7、對于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維8、對于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡9、復(fù)合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強度、低韌性、低殘余應(yīng)力10、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低11、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關(guān)于細晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細小，材料的強度越高D.細晶強化對材料的硬度沒有影響12、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系13、在研究材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼14、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學(xué)性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低15、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強度D.降低工作溫度二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述材料的熱膨脹現(xiàn)象，解釋熱膨脹系數(shù)的物理意義和影響因素，分析熱膨脹在材料應(yīng)用中的利弊以及如何控制熱膨脹。2、（本題5分）詳細說明納米材料的特殊性質(zhì)和效應(yīng)，如量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等，以及它們對材料性能的影響。3、（本題5分）詳細分析高分子材料的老化機理，說明影響老化的因素和防止老化的措施。4、（本題5分）解釋什么是復(fù)合材料的界面，分析良好的界面結(jié)合對于復(fù)合材料性能的重要性，討論影響復(fù)合材料界面性能的因素及改善界面性能的方法。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討材料的磨損行為與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系，以及影響材料摩擦磨損性能的主要因素和改善方法。2、（本題5分）論述材料的智能凝膠的響應(yīng)機制和應(yīng)用，分析影響智能凝膠性能的因素，如化學(xué)組成、環(huán)境條件等，并探討在藥物控釋和生物傳感器中的應(yīng)用。3、（本題5分）分析高分子材料的老化機理和防老化措施，包括光老化、熱老化和化學(xué)老化等，以及各種防老化方法的原理和應(yīng)用。4、（本題5分）深入探討材料的拓撲絕緣體的概念和特性，分析其電子結(jié)構(gòu)和輸運性質(zhì)，以及在新型電子器件中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）詳細論述新型儲能材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能調(diào)控策略，以及在新能源汽車和智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一長方體形狀的玻璃塊，長為20cm，寬為12cm，高為10cm，折射率為1.6，一束光線以60°角入射，計算折射光線與界面的夾角。2、（本題10分）一圓柱形的玻璃容器，內(nèi)半徑為6mm，外半徑為8mm，高度為12cm，玻璃的密度為2.5g/cm3，計算其質(zhì)量。3、（本題1