長(zhǎng)沙學(xué)院《材料性能學(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、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過(guò)程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結(jié)構(gòu)B.體心立方結(jié)構(gòu)C.面心立方結(jié)構(gòu)D.簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)2、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時(shí)，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強(qiáng)C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低3、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4、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5、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變6、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對(duì)的摩擦系數(shù)較??？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬7、在高分子材料的老化過(guò)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(lèi)B.胺類(lèi)C.硫醇類(lèi)D.以上都是8、材料的磁性能包括磁化強(qiáng)度、矯頑力等參數(shù)。對(duì)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(qiáng)度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低9、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10、一種高分子共混材料的性能不理想。為了改善其性能，可以通過(guò)以下哪種方法？（）A.調(diào)整共混比例B.加入相容劑C.改變加工工藝D.以上都可以11、對(duì)于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是12、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13、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14、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，較高的結(jié)晶溫度會(huì)導(dǎo)致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結(jié)晶速度加快D.結(jié)晶度降低15、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關(guān)于晶界性質(zhì)和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環(huán)節(jié)B.晶界可以提高陶瓷材料的導(dǎo)電性C.晶界對(duì)陶瓷材料的強(qiáng)度沒(méi)有影響D.晶界的存在總是不利于陶瓷材料的性能16、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當(dāng)D.無(wú)法比較17、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙18、在研究金屬間化合物的性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點(diǎn)和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導(dǎo)致其塑性差的主要原因？（）A.復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強(qiáng)C.存在大量的位錯(cuò)D.成分不均勻19、對(duì)于一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的單晶高溫合金，以下哪種晶體取向的高溫性能最優(yōu)？（）A.B.C.D.隨機(jī)取向20、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應(yīng)力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細(xì)化晶粒C.增加強(qiáng)度、提高塑性、調(diào)整硬度D.以上都不是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在研究半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時(shí)，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段確定其導(dǎo)電類(lèi)型，以及影響導(dǎo)電性能的主要因素。2、（本題5分）分析高分子電解質(zhì)材料的分類(lèi)和性能特點(diǎn)，以及在電池和燃料電池中的應(yīng)用。3、（本題5分）在金屬材料的冷加工過(guò)程中，闡述加工硬化現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制和消除方法，分析加工硬化對(duì)材料后續(xù)加工和使用性能的影響。4、（本題5分）分析光子晶體材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，探討其在光控器件和光通信中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，如超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)等，說(shuō)明每種技術(shù)的原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，在20℃時(shí)的儲(chǔ)能模量為5GPa，損耗模量為0.5GPa，計(jì)算其損耗因子。2、（本題5分）某種光學(xué)材料對(duì)波長(zhǎng)為600nm的光的折射率為1.6，要使其發(fā)生全反射，入射角至少為多少度（假設(shè)光從空氣入射）。3、（本題5分）已知某種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度為1.1eV，吸收邊波長(zhǎng)為1127nm，計(jì)算其吸收系數(shù)。4、（本題5分）一個(gè)橄欖形的塑料零件，長(zhǎng)軸半徑為4厘米，短軸半徑為3厘米，長(zhǎng)度為10厘米，塑料的密度為1.1克/立方厘米，計(jì)算這個(gè)零件的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）已知一種陶瓷材料的熱導(dǎo)率為20W/(m·K)，厚度為20mm，兩側(cè)溫差為100°C。若熱傳遞面積為0.05m2，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)該陶瓷材料的熱量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，探討其在航空航天、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和面