鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《材料研究方法與測試技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁鄭州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《材料研究方法與測試技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強(qiáng)D.晶格散射減弱2、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對(duì)于鎳基高溫合金，以下哪種因素會(huì)顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會(huì)影響3、在研究金屬的腐蝕行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定的腐蝕介質(zhì)中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地減緩了腐蝕速率。這種氧化膜的形成主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電化學(xué)保護(hù)B.鈍化作用C.物理阻擋D.化學(xué)吸附4、對(duì)于一種電致變色材料，要提高其變色響應(yīng)速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進(jìn)電極材料C.調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓D.以上都有可能5、在材料的腐蝕防護(hù)方法中，涂層防護(hù)是一種常用的手段。以下哪種涂層能夠提供較好的防腐效果？（）A.有機(jī)涂層B.無機(jī)涂層C.金屬涂層D.復(fù)合涂層6、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼7、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是8、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以提高材料的表面性能。對(duì)于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻9、對(duì)于陶瓷材料的增韌方法，以下哪種方法能夠有效提高陶瓷的斷裂韌性？（）A.相變?cè)鲰gB.纖維增韌C.顆粒增韌D.以上都是10、對(duì)于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過濾效率和抗污染性能，以下哪種方法可能最為有效？（）A.表面接枝改性B.制備復(fù)合膜C.優(yōu)化膜的孔徑分布D.以上都是11、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，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、在研究材料的熱電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對(duì)提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導(dǎo)率B.提高電導(dǎo)率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時(shí)優(yōu)化熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)13、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準(zhǔn)確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）14、材料的光學(xué)性能對(duì)于其在光學(xué)器件中的應(yīng)用至關(guān)重要。對(duì)于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學(xué)成分、表面粗糙度、內(nèi)部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)15、在研究材料的磁性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較大的磁滯回線面積。以下哪種材料最有可能具有這種特性？（）A.軟磁材料B.硬磁材料C.矩磁材料D.順磁材料二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的調(diào)控方法，分析影響超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的因素。2、（本題5分）詳細(xì)說明耐高溫聚合物材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析其在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。3、（本題5分）論述在材料的力學(xué)性能測試中，拉伸試驗(yàn)的基本原理和主要步驟，解釋拉伸曲線中各個(gè)階段的含義，并分析如何通過拉伸試驗(yàn)評(píng)估材料的力學(xué)性能。4、（本題5分）論述材料疲勞失效的特點(diǎn)和機(jī)理，探討提高材料疲勞壽命的方法和途徑。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（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(duì)材料成型加工和使用性能的影響以及控制熱變形的方法。2、（本題5分）詳細(xì)論述材料的電致變色性能和智能窗戶，解釋電致變色的原理和機(jī)制，分析電致變色材料的性能要求和智能窗戶的設(shè)計(jì)，探討在建筑節(jié)能中的應(yīng)用。3、（本題5分）全面論述超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程、性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析高溫超導(dǎo)材料的研究現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，探討超導(dǎo)技術(shù)在能源、交通和科學(xué)研究等方面的潛在應(yīng)用。4、（本題5分）論述材料的失效分析方法和步驟，以實(shí)際案例分析材料失效的原因和預(yù)防措施，探討如何提高材料的可靠性和使用壽命。5、（本題5分）深入論述材料的磁性能（如磁化強(qiáng)度、矯頑力、磁滯回線等）與材料的成分、結(jié)構(gòu)和制備工藝之間的關(guān)系，并探討在磁性器件中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一圓柱形的鎂合金零件，直徑為60mm，長度為80cm，承受扭矩為3000N·m，鎂合金的剪切模量為40GPa，計(jì)算零件的最大切應(yīng)力。2、（本題10分）一種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1000emu/cm3，樣品的體積為2cm3，在外加磁場強(qiáng)度為500Oe時(shí)