蘭州大學(xué)《陶瓷材料工藝學(xué)》2023-2024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頁蘭州大學(xué)

《陶瓷材料工藝學(xué)》2023-2024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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在研究材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí)，常用的方法有基于應(yīng)力的方法和基于應(yīng)變的方法。對(duì)于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應(yīng)力的方法B.基于應(yīng)變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用2、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時(shí)，需要考慮其生物活性和力學(xué)相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是3、陶瓷材料通常具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實(shí)現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時(shí)間對(duì)陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)4、對(duì)于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標(biāo)對(duì)其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導(dǎo)率B.化學(xué)穩(wěn)定性C.機(jī)械強(qiáng)度D.氣體滲透性5、對(duì)于一種新型的金屬泡沫材料，其具有輕質(zhì)和高能量吸收的特點(diǎn)。以下哪種制備工藝對(duì)其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.發(fā)泡工藝B.燒結(jié)工藝C.軋制工藝D.鑄造工藝6、在分析一種用于電子線路板的聚合物基板材料時(shí)，需要考慮其介電性能。以下哪種因素對(duì)介電常數(shù)的影響最大？（）A.分子極性B.結(jié)晶度C.孔隙率D.分子量7、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來源B.材料的阻尼性能與溫度無關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒有影響8、在高分子材料的聚合反應(yīng)中，逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆系姆磻?yīng)機(jī)理不同。逐步聚合通常（）A.反應(yīng)速度快B.分子量分布窄C.單體轉(zhuǎn)化率高D.以上都是9、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析是一種常用的方法。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測(cè)量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無機(jī)材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過程10、在金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制中，通過細(xì)化晶粒來提高強(qiáng)度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細(xì)化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火11、金屬材料的熱處理工藝可以改善其性能，那么不同的熱處理工藝對(duì)金屬材料的組織和性能有哪些影響？（）A.淬火提高硬度、回火消除應(yīng)力、正火改善組織B.退火降低硬度、淬火增加韌性、回火提高強(qiáng)度C.正火細(xì)化晶粒、淬火增加塑性、回火降低脆性D.以上都不是12、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒有影響13、對(duì)于一種壓電材料，其能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實(shí)際應(yīng)用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘14、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能15、在高分子材料的老化過程中，氧化反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致材料性能下降。以下哪種抗氧化劑常用于延緩高分子材料的老化？（）A.酚類B.胺類C.硫醇類D.以上都是16、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(duì)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(qiáng)度D.降低工作溫度17、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其壓電常數(shù)與晶體的極化方向有關(guān)。以下哪種晶體取向的壓電常數(shù)最大？（）A.方向B.方向C.方向D.隨機(jī)方向18、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19、對(duì)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20、在研究材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學(xué)非線性效應(yīng)最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學(xué)效應(yīng)B.三階非線性光學(xué)效應(yīng)C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射21、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體22、對(duì)于金屬材料，常見的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)塑性相同23、在陶瓷材料的制備過程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維24、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)25、在分析材料的電磁屏蔽性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導(dǎo)電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述材料疲勞失效的特點(diǎn)和機(jī)理，探討提高材料疲勞壽命的方法和途徑。2、（本題5分）論述陶瓷材料的增韌機(jī)制，包括相變?cè)鲰g、纖維增韌等，并舉例說明其應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討金屬材料的塑性變形機(jī)制，包括滑移、孿生等方式，分析影響金屬塑性的因素，以及如何通過加工工藝提高金屬的塑性。4、（本題5分）詳細(xì)解釋壓電材料的壓電效應(yīng)，分析其產(chǎn)生的原理，并舉例說明壓電材料在傳感器、驅(qū)動(dòng)器和能量收集等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為8×10^-6/℃，從20℃加熱到800℃，計(jì)算其長度的變化量。假設(shè)初始長度為50厘米。2、（本題5分）一塊鋼板的硬度為250HBW，壓痕直徑為5毫米，試驗(yàn)力為30000牛頓，計(jì)算壓頭球直徑。3、（本題5分）一塊長方體形狀的陶瓷材料，長為10cm，寬為5cm，高為2cm，其密度為2.5g/cm3，計(jì)算該陶瓷材料的質(zhì)量。4、（本題5分）一塊六邊形的玻璃板，邊長均為5厘米，厚度為3毫米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，計(jì)算這塊玻璃板的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）一個(gè)圓柱形的碳纖維復(fù)合材料筒，外徑為30毫米，內(nèi)徑為20毫米，長度為1米，碳纖維的彈性模量為250GPa，基體的彈性模量為50GPa，計(jì)算筒的軸向剛度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）探討陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性特點(diǎn)，分析影響其