鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《稀有金屬冶金學(xué)》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)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在金屬材料的加工過(guò)程中，冷加工和熱加工會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會(huì)使金屬材料的（）A.強(qiáng)度增加，塑性降低B.強(qiáng)度降低，塑性增加C.強(qiáng)度和塑性都增加D.強(qiáng)度和塑性都降低2、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，熱導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會(huì)怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高3、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是4、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強(qiáng)化B.沉淀強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.加工硬化5、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍是一種常用的方法。以下關(guān)于電鍍工藝和其作用的描述，正確的是（）A.電鍍可以改善材料的外觀和耐腐蝕性B.任何材料都可以進(jìn)行電鍍處理C.電鍍層的厚度對(duì)材料性能沒(méi)有影響D.電鍍過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染6、在考察一種用于儲(chǔ)氫的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲(chǔ)氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點(diǎn)D.以上都是7、對(duì)于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是8、在考察材料的光學(xué)透明性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物材料的光學(xué)透明性較差。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.存在結(jié)晶區(qū)域B.分子鏈纏結(jié)C.添加劑的使用D.分子量分布較寬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(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷10、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(duì)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11、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)擊穿場(chǎng)強(qiáng)與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)通常會(huì)（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高12、對(duì)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是13、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)14、在研究金屬材料的疲勞性能時(shí)，通常會(huì)對(duì)試樣進(jìn)行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時(shí)，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯(cuò)理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論15、在材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲檢測(cè)和射線檢測(cè)是常用的方法。對(duì)于檢測(cè)內(nèi)部缺陷，以下哪種方法更靈敏？（）A.超聲檢測(cè)B.射線檢測(cè)C.兩種方法靈敏度相同D.取決于缺陷的類(lèi)型和尺寸16、在材料的無(wú)損檢測(cè)方法中，超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是17、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，折射率是一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)于透明材料，折射率越大，其以下哪種性能越好？（）A.透光性B.反射性C.散射性D.吸收性18、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料19、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑劑的使用能夠顯著降低磨損。以下哪種潤(rùn)滑劑的作用機(jī)制主要是形成油膜隔離？（）A.固體潤(rùn)滑劑B.液體潤(rùn)滑劑C.氣體潤(rùn)滑劑D.半固體潤(rùn)滑劑20、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對(duì)于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.3421、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以評(píng)估材料在高溫下的重量變化？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.熱機(jī)械分析（TMA）D.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）22、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對(duì)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(shí)，以下哪種性能會(huì)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23、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀和大小反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線特征表示材料具有較好的磁存儲(chǔ)能力？（）A.狹窄的回線B.寬大的回線C.矩形的回線D.不規(guī)則的回線24、對(duì)于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結(jié)氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能25、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(zhǎng)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二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的智能材料的概念和分類(lèi)（如形狀記憶材料、壓電材料和磁致伸縮材料）。分析智能材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，并探討其在未來(lái)科技中的發(fā)展前景。2、（本題5分）在材料的表面處理技術(shù)中，化學(xué)鍍是一種常用的方法。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化學(xué)鍍的原理、工藝流程和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）論述材料的生物醫(yī)用材料表面改性技術(shù)，如等離子體處理、化學(xué)接枝和涂層技術(shù)，解釋改性的目的和效果，以及在提高生物相容性中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制，比較本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，并解釋如何通過(guò)摻雜來(lái)調(diào)控半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一種金屬材料在室溫下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，應(yīng)力比為0.1，最大應(yīng)力為400MPa，經(jīng)過(guò)10^7次循環(huán)后發(fā)生斷裂，計(jì)算其疲勞強(qiáng)度。2、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1000emu/cm3，樣品的體積為2cm3，計(jì)算樣品達(dá)到飽和磁化時(shí)的磁矩。3、（本題5分）一鈦合金零件，原始尺寸為長(zhǎng)50mm，寬30mm，高20mm，經(jīng)過(guò)加工后，長(zhǎng)、寬、高分別減少了2mm、1mm、0.5mm。已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計(jì)算加工過(guò)程中材料的去除量。4、（本題5分）一復(fù)合材料由50%的碳纖維和50%的環(huán)氧樹(shù)脂組成，碳纖維的強(qiáng)度為2500MPa，環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)度為60MPa，計(jì)算該復(fù)合材料的強(qiáng)度。5、（本題5分）有一形狀復(fù)雜的鑄鐵零件，體積為800cm3，密度為7.2g/cm3，計(jì)算該零件的質(zhì)量。若要對(duì)其進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳層厚度要求達(dá)到2mm，滲碳劑的消耗速率為0.5g/cm2·h，計(jì)算滲碳處理所需的時(shí)間。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述金屬材料的塑性變形機(jī)制，包括滑移、孿生和晶界滑動(dòng)等，分析影響塑性