南京信息工程大學(xué)《冶金工業(yè)概論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)南京信息工程大學(xué)《冶金工業(yè)概論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對(duì)于鐵磁性材料，以下描述正確的是（）A.鐵磁性材料在居里溫度以上會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強(qiáng)度與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比C.鐵磁性材料的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料2、在研究磁性材料的磁滯回線時(shí)，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評(píng)估磁性材料的存儲(chǔ)性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無(wú)關(guān)3、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4、對(duì)于一種用于激光加工的光學(xué)材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學(xué)均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍(lán)寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是5、在考察材料的耐腐蝕性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學(xué)成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)6、磁性材料在電子、通信等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。對(duì)于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點(diǎn)。以下關(guān)于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開(kāi)放且面積大7、對(duì)于一種新型的納米材料，其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強(qiáng)8、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。以下哪種元素組合最有可能形成這種高性能的金屬間化合物？（）A.鋁-鈦B.鐵-鎳C.銅-鋅D.鎂-鋁9、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱導(dǎo)率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導(dǎo)率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是10、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過(guò)在基體中溶入溶質(zhì)原子來(lái)提高材料強(qiáng)度的。對(duì)于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強(qiáng)化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅11、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述12、在研究聚合物的結(jié)晶行為時(shí)，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(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無(wú)定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對(duì)聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量13、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個(gè)因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會(huì)降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應(yīng)與陶瓷材料具有良好的化學(xué)相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑14、對(duì)于一種用于制造模具的金屬材料，要求其具有高的耐磨性和熱穩(wěn)定性。以下哪種材料選擇和處理方法最為合適？（）A.選用高速鋼并進(jìn)行淬火回火處理B.選用硬質(zhì)合金并進(jìn)行表面涂層C.選用工具鋼并進(jìn)行滲碳處理D.以上都是15、對(duì)于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)16、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是17、在考察材料的熱變形行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會(huì)增加材料的蠕變速率？（）A.降低應(yīng)力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子18、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過(guò)功能梯度材料來(lái)實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是19、在高分子材料的共聚改性中，以下關(guān)于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無(wú)規(guī)共聚可以提高高分子材料的結(jié)晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對(duì)高分子材料的力學(xué)性能影響不大D.共聚不會(huì)改變高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度20、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析金屬材料的熱處理工藝，包括退火、淬火、回火等，說(shuō)明每種工藝對(duì)材料組織和性能的影響。2、（本題5分）解釋什么是材料的耐蝕性，論述金屬材料在不同環(huán)境中的腐蝕行為和耐蝕機(jī)制，分析提高金屬材料耐蝕性的方法和應(yīng)用。3、（本題5分）解釋什么是材料的光學(xué)非線性效應(yīng)，分析其產(chǎn)生的原因，并說(shuō)明其在光通信和激光技術(shù)中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述陶瓷材料的化學(xué)鍵特點(diǎn)如何決定其物理和化學(xué)性質(zhì)，包括硬度、脆性和耐高溫性能等方面。5、（本題5分）解釋材料的擴(kuò)散現(xiàn)象和擴(kuò)散機(jī)制（如間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散）。分析影響擴(kuò)散系數(shù)的因素，并舉例說(shuō)明擴(kuò)散在材料加工和性能改善中的作用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷材料的斷裂韌性為5MPa·m^(1/2)，一個(gè)帶有預(yù)制裂紋的矩形陶瓷試樣，寬度為20毫米，厚度為4毫米，裂紋長(zhǎng)度為5毫米，計(jì)算試樣斷裂時(shí)所需要的應(yīng)力。2、（本題5分）有一陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)為30%，基體的熱膨脹系數(shù)為8×10??K?1，增強(qiáng)體的熱膨脹系數(shù)為4×10??K?1，計(jì)算該復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。3、（本題5分）某種半導(dǎo)體材料的施主能級(jí)位于導(dǎo)帶底下方0.1eV，計(jì)算施主雜質(zhì)電離能。4、（本題5分）一根鉬鈮合金絲，長(zhǎng)度為80厘米，橫截面積為0.3平方毫米，鉬鈮合金的電阻率為6×10^-7歐姆·米，計(jì)算該合金絲的電阻。5、（本題5分）一塊正方形的碳纖維復(fù)合材料板，邊長(zhǎng)為20cm，碳纖維的體積分?jǐn)?shù)為60%，碳纖維的拉伸強(qiáng)度為3500MPa，基體的拉伸強(qiáng)度為800MPa，計(jì)算板的拉伸強(qiáng)度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討高分子材料加工過(guò)程中的流變性和成