中南民族大學(xué)《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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，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2、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度3、在分析材料的腐蝕防護(hù)方法時，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽極保護(hù)可以有效地減緩腐蝕。陽極保護(hù)的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護(hù)性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性4、對于一種光學(xué)晶體材料，要提高其光學(xué)均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長工藝B.進(jìn)行退火處理C.控制雜質(zhì)含量D.以上都有可能5、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結(jié)過程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末粒度D.以上都是6、對于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是7、在研究金屬的腐蝕行為時，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定環(huán)境中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地阻止了進(jìn)一步的腐蝕。以下哪種金屬的氧化膜具有這種良好的保護(hù)作用？（）A.鋁B.鐵C.銅D.鋅8、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料9、復(fù)合材料的性能測試方法有很多種，那么常見的復(fù)合材料性能測試方法有哪些？（）A.力學(xué)性能測試、熱性能測試、電學(xué)性能測試B.光學(xué)性能測試、磁性能測試、耐腐蝕性測試C.界面性能測試、疲勞性能測試、磨損性能測試D.以上都是10、在超導(dǎo)材料的研究中，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)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.降為零11、在研究材料的光學(xué)性能時，折射率是一個重要的參數(shù)。對于玻璃材料，其折射率主要與什么有關(guān)？（）A.化學(xué)成分B.密度C.硬度D.熱12、在研究金屬材料的熱處理時，淬火和回火是兩個重要的工藝。對于一種中碳鋼，經(jīng)過淬火后得到馬氏體組織，然后進(jìn)行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細(xì)化晶粒，提高強度13、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對晶體結(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14、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機制B.間隙機制C.交換機制D.表面擴散機制15、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程時，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低16、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學(xué)性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導(dǎo)致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降17、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導(dǎo)致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復(fù)B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變18、研究一種半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導(dǎo)體B.N型半導(dǎo)體C.P型半導(dǎo)體D.絕緣體19、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響?？紫堵试黾油ǔ?dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.強度增加B.密度減小C.導(dǎo)熱性提高D.導(dǎo)電性增強20、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)薄膜技術(shù)，解釋光學(xué)薄膜的工作原理和制備方法，分析光學(xué)薄膜的性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，如增透膜、反射膜等。2、（本題5分）詳細(xì)說明材料的磁性能，如鐵磁性、順磁性和抗磁性等，闡述不同磁性能的特點和產(chǎn)生原理，分析影響材料磁性能的因素及應(yīng)用。3、（本題5分）解釋什么是材料的熱膨脹系數(shù)，分析其產(chǎn)生的微觀機制，并說明不同材料熱膨脹系數(shù)差異的原因。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一根鎳鉻合金絲，長度為50厘米，直徑為0.5毫米，鎳鉻合金的電阻率為1.1×10^-6歐姆·米，計算該合金絲的電阻。2、（本題5分）有一圓錐形的聚氯乙烯零件，底面直徑為10厘米，高為15厘米，聚氯乙烯的密度為1.4克/立方厘米，求零件的質(zhì)量。3、（本題5分）一塊玻璃，面積為0.5m2，厚度為5mm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.8W/(m·K)，兩側(cè)溫差為80℃，計算熱流量。4、（本題5分）已知一種磁性材料的剩磁為0.8特斯拉，矯頑力為100奧斯特，繪制磁滯回線，并計算磁能積。5、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的陶瓷塊，通過阿基米德原理測量其體積為150立方厘米，質(zhì)量為300克，計算陶瓷的密度。