東北財經(jīng)大學(xué)《復(fù)合材料工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《復(fù)合材料工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦2、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是3、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是4、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是5、在金屬材料的表面處理中，化學(xué)鍍可以在非導(dǎo)電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進行化學(xué)鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是6、在研究材料的聲學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的吸聲效果。以下哪種材料微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其吸聲性能良好的原因？（）A.多孔結(jié)構(gòu)B.纖維狀結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.顆粒狀結(jié)構(gòu)7、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是8、一種陶瓷基復(fù)合材料在制備過程中需要控制界面反應(yīng)。以下哪種方法可以有效抑制界面反應(yīng)？（）A.涂層處理B.選擇合適的增強相C.優(yōu)化制備工藝參數(shù)D.以上都可以9、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標(biāo)。以下關(guān)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(yīng)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(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關(guān)10、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實驗，確定其疲勞極限為200MPa。如果實際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次11、在研究材料的疲勞裂紋擴展時，Paris公式描述了裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅的關(guān)系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強度因子幅增大時，裂紋擴展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大12、陶瓷材料的硬度通常很高，那么常用的陶瓷材料硬度測試方法有哪些？（）A.洛氏硬度測試、維氏硬度測試B.布氏硬度測試、肖氏硬度測試C.顯微硬度測試、納米硬度測試D.以上都是13、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是14、在研究一種用于汽車發(fā)動機的耐熱合金時，發(fā)現(xiàn)其在長期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成15、對于纖維增強復(fù)合材料，界面結(jié)合強度對其性能有重要影響。當(dāng)界面結(jié)合強度過高時，可能會導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強16、在研究一種用于航空發(fā)動機葉片的高溫合金時，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬17、材料的磁性能包括磁化強度、矯頑力等參數(shù)。對于軟磁材料和硬磁材料，以下關(guān)于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強度低18、在研究一種用于核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料時，需要考慮其在輻射環(huán)境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機制對材料性能的削弱作用最為嚴重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產(chǎn)物沉積19、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(guān)鍵作用？（）A.相容性B.分子量C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.結(jié)晶度20、在研究金屬材料的腐蝕防護方法時，涂層防護是一種常用手段。以下關(guān)于涂層防護原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護效果越好C.涂層應(yīng)與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護性能與環(huán)境無關(guān)21、在研究聚合物的結(jié)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(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對聚合物的結(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22、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.降為零23、對于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)的關(guān)鍵？（）A.馬氏體相變B.奧氏體相變C.珠光體相變D.貝氏體相變24、一種金屬玻璃材料具有優(yōu)異的性能。以下哪種特點是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強度B.高塑性C.良好的導(dǎo)電性D.高韌性25、在研究超導(dǎo)材料時，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。以下關(guān)于超導(dǎo)材料臨界溫度的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的化學(xué)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(dǎo)材料的臨界溫度C.雜質(zhì)的存在會降低超導(dǎo)材料的臨界溫度D.臨界溫度與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)特點和性能特點。分析非晶態(tài)金屬和非晶態(tài)聚合物的形成條件和應(yīng)用領(lǐng)域，并舉例說明非晶態(tài)材料的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述高分子液晶材料的分類和結(jié)構(gòu)特點，解釋液晶相的形成條件和轉(zhuǎn)變行為，并分析高分子液晶材料在顯示技術(shù)、高性能纖維和自增強復(fù)合材料等方面的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細說明在研究高分子共混體系時，如何提高共混物的相容性和性能，以及常用的共混方法。4、（本題5分）分析材料的摩擦磨損性能，闡述影響摩擦系數(shù)和磨損量的因素，以及減少摩擦磨損的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊平行四邊形的鈦合金板，底邊長為70厘米，高為50厘米，厚度為8毫米，鈦合金的密度為4.5克/立方厘米，計算鈦合金板的質(zhì)量。2、（本題5分）一個圓柱形的金屬筒，內(nèi)半徑為8厘米，外半徑為10厘米，高度為30厘米，金屬的密度為7.2克/立方厘米，計算金屬筒的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）有一復(fù)合材料，由70%的碳纖維和30%的環(huán)氧樹脂組成，碳纖維的熱導(dǎo)率為100W/(m·K)，環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)率為0.2W/(m·K)，計算該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。4、（本題5分）一個圓臺形的塑料零件，上底面半徑為4厘米，下底面半徑為6厘米，高度為5厘米，塑料的密度為1.1克/立方厘米，計算這個零件的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）某種鋼材的屈服強度為450MPa，拉伸試樣的原始直徑為10mm，標(biāo)距長度為50mm，拉伸試驗后斷裂時的直徑為7mm，標(biāo)距長度為70mm，計算其抗拉強度和伸長率。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細