上海出版印刷高等?？茖W(xué)校《金屬學(xué)及熱處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)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、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是2、在材料的疲勞測試中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.平均應(yīng)力B.應(yīng)力幅C.加載頻率D.環(huán)境溫度3、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4、在材料的腐蝕與防護研究中，不銹鋼因其良好的耐蝕性能被廣泛應(yīng)用。以下哪種元素的添加能顯著提高不銹鋼的耐蝕性？（）A.鉻B.鎳C.鉬D.鈦5、在材料的腐蝕與防護研究中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的腐蝕形式。以下哪種環(huán)境因素會加速金屬的電化學(xué)腐蝕？（）A.干燥的空氣B.無氧的溶液C.酸性溶液D.高純度的水6、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7、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8、在考察一種用于儲氫的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)其儲氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點D.以上都是9、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻最大？（）A.高比表面積B.獨特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷10、在材料的拉伸試驗中，真應(yīng)力和工程應(yīng)力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應(yīng)力（）A.小于工程應(yīng)力B.等于工程應(yīng)力C.大于工程應(yīng)力D.與工程應(yīng)力無關(guān)11、在分析材料的光學(xué)反射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化12、材料的摩擦磨損性能在機械工程中具有重要意義。以下關(guān)于摩擦磨損機制和影響因素的描述，正確的是（）A.粘著磨損是由于材料表面的分子間作用力引起B(yǎng).材料的硬度越高，越容易發(fā)生磨損C.潤滑可以完全消除材料的磨損D.摩擦系數(shù)與接觸面積無關(guān)13、對于一種用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料，要提高其光電轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.摻雜雜質(zhì)元素C.制備納米結(jié)構(gòu)D.增加材料厚度14、在研究超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導(dǎo)現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫珀對理論D.價鍵理論15、在材料的疲勞試驗中，應(yīng)力比是一個重要參數(shù)。當(dāng)應(yīng)力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的光學(xué)薄膜的制備技術(shù)，如濺射鍍膜和蒸發(fā)鍍膜等，比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。2、（本題5分）分析陶瓷纖維增強復(fù)合材料的性能特點，論述其在高溫結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）深入探討材料的仿生材料的設(shè)計理念和研究進展，分析仿生材料的性能優(yōu)勢和應(yīng)用前景，以及在解決工程問題中的潛力。4、（本題5分）論述壓電材料的工作原理和性能特點，分析其在傳感器、驅(qū)動器等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述材料的耐蝕合金的發(fā)展和應(yīng)用，分析其成分設(shè)計和耐腐蝕機制，以及在化工、海洋等苛刻環(huán)境中的應(yīng)用。2、（本題5分）全面論述材料的熱變形行為，分析熱塑性材料和熱固性材料在加熱過程中的尺寸變化和力學(xué)性能變化，論述熱變形對材料成型加工和使用性能的影響以及控制熱變形的方法。3、（本題5分）論述材料的力學(xué)性能與微觀組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以金屬材料為例，分析晶粒尺寸、位錯、第二相等對強度、塑性和韌性的影響。4、（本題5分）詳細論述材料的熱物理性能（如比熱容、熱導(dǎo)率、熱擴散系數(shù)）的測試方法和應(yīng)用，分析影響因素，如溫度、成分等，并探討在熱加工中的應(yīng)用。5、（本題5分）深入論述材料的超導(dǎo)現(xiàn)象的物理機制和發(fā)展現(xiàn)狀，分析高溫超導(dǎo)材料的研究進展和面臨的挑戰(zhàn)，以及在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一塊玻璃材料的彈性模量為70GPa，承受了100MPa的應(yīng)力，原始長度為100毫米，計算其變形后的長度。2、（本題10分）有一高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80°C，粘流溫度為180°C。在120°C下對其進行加工，已知加工時的應(yīng)力為20MPa，應(yīng)變率為0.1s?1，計算該材料的粘度。3、（本題10分）某種金屬材料的疲勞極限為