中國礦業(yè)大學（北京）《功能材料與表面工程》2022-2023學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學（北京）《功能材料與表面工程》

2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、一種高分子共混物在性能上優(yōu)于其組成的單一聚合物。以下哪種因素對共混物性能的改善起到了關鍵作用？（）A.相容性B.分子量C.分子鏈結構D.結晶度2、對于玻璃材料，其結構特點決定了其性能。以下關于玻璃材料結構的描述，哪一項是正確的？（）A.長程有序，短程無序B.長程無序，短程有序C.長程和短程均有序D.長程和短程均無序3、復合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復合材料，良好的界面結合應該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應力B.低強度、高韌性、高殘余應力C.高強度、低韌性、高殘余應力D.低強度、低韌性、低殘余應力4、在材料的無損檢測技術中，超聲波檢測具有廣泛的應用。以下關于超聲波檢測原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測可以檢測材料內部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無關C.超聲波檢測只能用于金屬材料D.超聲波檢測對操作人員的技術要求不高5、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.材料的疲勞極限與加載頻率無關6、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7、對于金屬材料，常見的晶體結構有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結構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.以上三種結構塑性相同8、材料的光學性能在許多領域都有重要應用。對于半導體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發(fā)生在光子能量小于禁帶寬度時B.雜質吸收對半導體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數(shù)大于間接躍遷D.光吸收與半導體材料的晶體結構無關9、在研究超導材料時，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。以下關于超導材料臨界溫度的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的化學成分對臨界溫度有重要影響B(tài).壓力增大通常會提高超導材料的臨界溫度C.雜質的存在會降低超導材料的臨界溫度D.臨界溫度與材料的晶體結構無關10、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當溫度升高到一定值時，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個轉變溫度通常被稱為玻璃化轉變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）11、在研究聚合物的結晶行為時，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結構，而在其他條件下則形成半結晶或無定形結構。以下哪種因素對聚合物的結晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結構D.添加劑的種類和含量12、在陶瓷材料的微波燒結技術中，以下關于微波燒結特點和優(yōu)勢的描述，正確的是（）A.微波燒結可以實現(xiàn)均勻加熱，但燒結速度慢B.微波燒結適用于所有類型的陶瓷材料C.微波燒結能夠降低能耗和提高產品質量D.微波燒結對設備要求不高13、在金屬材料的強化機制中，通過細化晶粒來提高強度的方法被廣泛應用。以下哪種工藝能夠有效地細化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火14、在超導材料的研究中，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。當溫度低于臨界溫度時，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零15、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結晶C.加工硬化D.相變二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）比較金屬材料的鑄造、鍛造和焊接等加工方法的優(yōu)缺點。結合具體零件，說明如何選擇合適的加工方法以滿足性能要求。2、（本題5分）請詳細闡述金屬材料的疲勞斷裂機制，包括疲勞裂紋的萌生、擴展過程以及影響疲勞壽命的主要因素，并舉例說明如何提高金屬材料的抗疲勞性能。3、（本題5分）解釋什么是高分子材料的粘彈性，描述其在不同條件下的表現(xiàn)，并舉例說明粘彈性在高分子材料應用中的影響。4、（本題5分）論述金屬基復合材料的制備方法和性能優(yōu)勢，分析其在航空航天領域的應用前景。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述金屬間化合物的制備工藝和強化機制，以及在高溫結構材料和耐磨材料中的應用前景和限制。2、（本題5分）詳細論述材料的光熱轉換性能和太陽能利用，研究光熱轉換材料的工作原理和性能評價，分析影響光熱轉換效率的因素，探討在太陽能熱水器和光熱發(fā)電中的應用。3、（本題5分）深入探討先進陶瓷材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，研究結構陶瓷和功能陶瓷的最新研究成果和應用前景，以及面臨的技術挑戰(zhàn)。4、（本題5分）全面論述材料的超導性能與應用，解釋超導現(xiàn)象的物理原理，分析高溫超導材料和低溫超導材料的特點及在能源、交通等領域的應用前景。5、（本題5分）詳細論述材料的斷裂韌性的測試方法和評價指標，分析影響材料斷裂韌性的因素，如微觀組織、裂紋尺寸等，并探討在工程結構中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一塊長度為500mm的金屬絲，電阻隨溫度的變化關系為R=R?(1+αΔT)，其中R?=10Ω，α=0.004/°C，溫度從20°C升高到100°C，計算電阻的變化量。2、（本題10分）一種金屬的屈服強度為300MPa，拉伸試樣的直徑為10毫米，計算試樣屈服時的載荷。3、（本題10分）某種復合材