中國礦業(yè)大學（北京）《材料專題》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學（北京）

《材料專題》2023-2024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20個小題，每小題1分，共20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、對于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強D.晶格散射減弱2、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物3、在分析材料的聲學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對其隔音性能的貢獻最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度4、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可5、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6、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低7、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯滑移實現(xiàn)B.冷加工會提高金屬的塑性C.冷加工不會改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對金屬的硬度沒有影響8、對于一種光學玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量9、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時，發(fā)現(xiàn)其裂紋擴展方式對韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴展方式通常會導(dǎo)致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂10、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能11、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高12、高分子材料的老化是指材料在使用過程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學腐蝕B.機械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是13、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管14、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高15、在磁性材料中，根據(jù)磁化特性的不同可以分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料通常具有（）A.高矯頑力和高剩磁B.低矯頑力和低剩磁C.高矯頑力和低剩磁D.低矯頑力和高剩磁16、在研究聚合物的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長鏈支化B.線性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度17、在材料的力學性能測試中，拉伸試驗可以得到材料的屈服強度、抗拉強度等指標。對于一種鋼材，其屈服強度為300MPa，抗拉強度為500MPa。在拉伸過程中，當應(yīng)力達到400MPa時，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時，材料的應(yīng)變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.218、在材料的疲勞試驗中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對于低周疲勞試驗，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時控制D.隨機控制19、在研究材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)潤滑劑的使用能夠顯著降低磨損。以下哪種潤滑劑的作用機制主要是形成油膜隔離？（）A.固體潤滑劑B.液體潤滑劑C.氣體潤滑劑D.半固體潤滑劑20、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明材料的力學性能測試中的拉伸試驗，包括試驗原理、設(shè)備、試樣制備和數(shù)據(jù)處理，分析拉伸曲線所反映的材料性能。2、（本題5分）分析高分子電解質(zhì)材料的分類和性能特點，以及在電池和燃料電池中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋什么是材料的擴散，論述擴散的機制和影響擴散的因素，分析擴散在材料加工和性能改善中的作用。4、（本題5分）解釋材料的擴散現(xiàn)象和擴散機制（如間隙擴散和置換擴散）。分析影響擴散系數(shù)的因素，并舉例說明擴散在材料加工和性能改善中的作用。5、（本題5分）論述材料的硬度測試方法，包括布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等，比較它們的特點和適用范圍。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個啞鈴形的塑料零件，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，計算這個零件的質(zhì)量。2、（本題5分）一種超導(dǎo)材料的臨界電流密度為10^6安培/平方厘米，樣品的橫截面積為0.1平方厘米，計算臨界電流。3、（本題5分）一塊正方形的碳纖維復(fù)合材料板，邊長為30cm，碳纖維的體積分數(shù)為70%，碳纖維的拉伸強度為4000MPa，基體的拉伸強度為1000MPa，計算板的拉伸強度。4、（本題5分）一種磁性材料的飽和磁化強度為1000安培/米，樣品的體積為0.01立方米，計算樣品的飽和磁矩。5、（本題5分）一塊平行四邊形的銅板，底為10厘米，高為6厘米，厚度為1毫米，銅的熱導(dǎo)率為400瓦/（米·開爾文），兩側(cè)溫差為100℃，計算熱流量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的熱分析技術(shù)，包括差熱分析、熱重分析和差示掃描量熱分析等，分析熱分析曲線的特征和解讀方法，論述熱分析技術(shù)在材料相變研究、熱穩(wěn)定性評估和成分分析中的應(yīng)用和發(fā)展。2