沈陽航空航天大學北方科技學院《功能材料制備及性能表征》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《功能材料制備及性能表征》2023-2024學年第二學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30個小題，每小題1分，共30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、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。下列關于陶瓷材料燒結過程的描述，正確的是（）A.燒結過程中，顆粒之間通過物質遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結過程中不會發(fā)生化學反應2、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是3、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導率這個參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復合材料4、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5、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙6、在研究金屬材料的再結晶過程中，以下關于再結晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結晶溫度越高B.雜質含量增加會提高再結晶溫度C.再結晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無關D.加熱速度越快，再結晶溫度越低7、在研究一種用于核反應堆的結構材料時，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8、在陶瓷材料的微波燒結技術中，以下關于微波燒結特點和優(yōu)勢的描述，正確的是（）A.微波燒結可以實現(xiàn)均勻加熱，但燒結速度慢B.微波燒結適用于所有類型的陶瓷材料C.微波燒結能夠降低能耗和提高產(chǎn)品質量D.微波燒結對設備要求不高9、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內部氣孔C.夾雜物D.以上都是10、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機械能轉化為電能的特性。以下哪種晶體結構特征是壓電陶瓷能夠實現(xiàn)這種功能的關鍵？（）A.非中心對稱結構B.密堆積結構C.層狀結構D.立方結構11、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應力幅值、應力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結構、表面狀態(tài)D.以上都是12、在研究材料的磨損性能時，磨損量是衡量磨損程度的重要指標。對于在潤滑條件下工作的滑動軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉速D.以上因素均有關13、在研究材料的腐蝕防護時，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質的侵入。以下哪種涂層的防護機制主要是物理阻隔作用？（）A.有機涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復合涂層14、在材料的腐蝕與防護研究中，電化學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15、對于纖維增強復合材料，界面結合強度對其性能有重要影響。當界面結合強度過高時，可能會導致以下哪種結果？（）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、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結構的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結構B.體心立方結構C.面心立方結構D.簡單立方結構17、在磁性材料的分類中，軟磁材料和硬磁材料的性能差異較大。以下哪種性能是軟磁材料所側重的？（）A.高矯頑力B.高剩磁C.高磁導率D.高磁能積18、在研究一種用于芯片制造的光刻膠材料時，發(fā)現(xiàn)其分辨率難以滿足先進制程的要求。以下哪種改進途徑可能最為有效？（）A.開發(fā)新型光刻技術B.優(yōu)化光刻膠的化學配方C.改進光刻設備D.以上都是19、對于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷20、對于一種新型的金屬泡沫材料，其具有輕質和高能量吸收的特點。以下哪種制備工藝對其性能的影響最為關鍵？（）A.發(fā)泡工藝B.燒結工藝C.軋制工藝D.鑄造工藝21、在材料的腐蝕類型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對于不銹鋼在海水環(huán)境中的應用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動的海水中22、在研究金屬的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強化C.化學蝕刻D.陽極氧化23、在材料的疲勞試驗中，通常采用應力控制或應變控制的加載方式。對于低周疲勞試驗，一般采用哪種加載方式？（）A.應力控制B.應變控制C.應力和應變同時控制D.隨機控制24、在考察一種用于光學纖維的玻璃材料時，發(fā)現(xiàn)其在傳輸光信號時存在較大的損耗。以下哪種因素最有可能是導致光損耗的主要原因？（）A.雜質吸收B.瑞利散射C.非線性效應D.以上都是25、在研究材料的熱變形行為時，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機械分析C.動態(tài)熱機械分析D.以上都是26、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結工藝D.以上都是27、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結構C.共混其他高分子D.增加分子量28、在金屬材料的表面處理中，化學鍍可以在非導電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進行化學鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是29、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產(chǎn)效率和精度。以下關于陶瓷注射成型的特點和應用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會產(chǎn)生廢品C.注射成型可以制備復雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對陶瓷原料的要求不高30、材料的力學性能測試是評估材料質量和性能的重要手段。在拉伸試驗中，以下關于應力-應變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應力與應變呈非線性關系B.屈服階段材料會發(fā)生明顯的塑性變形C.強化階段材料的強度逐漸降低D.斷裂階段材料的應力為零二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的超快激光加工技術在材料微納結構制備中的應用，分析激光與材料相互作用機制和加工精度的控制方法。2、（本題5分）詳細論述材料的熱障涂層的材料體系和失效機制，分析涂層的成分、結構和性能的關系，以及提高涂層耐久性的方法。3、（本題5分）詳細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制，分析電致變色材料的性能要求和智能窗戶的設計，探討在建筑節(jié)能中的應用。4、（本題5分）詳細論述磁性材料的分類和性能特點，包括軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料等，分析磁疇結構和磁化過程對磁性材料性能的影響，論述磁性材料在電機、變壓器和磁記錄等領域的應用和創(chuàng)新。5、（本題5分）深入探討材料的熱電性能與晶體結構和電子結構的關系，以及提高材料熱電優(yōu)值的策略和挑戰(zhàn)。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的無損檢測技術，如超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測等，分析每種技術的原理、優(yōu)缺點和適用范圍，以及在材料質量控制中的重要性。2、（本題5分）解釋什么是高分子材料的分子量分布，分析其對材料性能的影響，并說明如何測定分子量分布。3、（本題5分）深入探討材料的形狀記憶效應，解釋其原理和實現(xiàn)條件，分析影響形狀記憶性能的因素，以及在智能結構中的應用。4、（本題5分）在材料的腐蝕與防護中，電化學腐蝕是一種常見的腐蝕形式。請解釋電化學腐蝕的原理，分析影響電化學腐蝕的因素，并提出有效的防護措施。5、