西安科技大學高新學院《功能復合材料》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西安科技大學高新學院《功能復合材料》

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20個小題，每小題1分，共20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、一種新型的儲氫材料在實驗中表現(xiàn)出了較高的儲氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機框架（MOF）D.以上均有可能2、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成。在纖維增強復合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本3、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高4、在材料的疲勞試驗中，應力比是一個重要參數(shù)。當應力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少5、在陶瓷材料的離子導電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣6、高分子材料的玻璃化轉變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結構、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是7、在研究一種用于智能穿戴設備的柔性電子材料時，需要考慮其拉伸性能和電學性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是8、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩(wěn)定性C.熱關閉性能D.以上都是9、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關于熱膨脹系數(shù)與材料結構關系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結構對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結合力越強，熱膨脹系數(shù)越小10、在金屬材料的疲勞試驗中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應力B.最小應力C.平均應力D.應力幅11、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是12、對于一種電致變色材料，要提高其變色響應速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結構B.改進電極材料C.調整驅動電壓D.以上都有可能13、一種新型的儲能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲能機制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準電容D.以上均有可能14、在考察材料的熱變形行為時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會增加材料的蠕變速率？（）A.降低應力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子15、在研究陶瓷基復合材料的制備工藝時，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠實現(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法16、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17、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值18、在分析材料的聲學發(fā)射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種情況下聲學發(fā)射信號較強？（）A.材料屈服B.材料斷裂C.材料彈性變形D.材料蠕變19、研究一種新型復合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數(shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體20、材料的導熱性能對其在熱管理領域的應用至關重要，那么影響材料導熱性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結構B.溫度、壓力、濕度C.材料的微觀結構、孔隙率D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析陶瓷材料的力學性能特點，解釋其脆性斷裂的原因，并探討提高陶瓷韌性的方法。2、（本題5分）分析材料的磨損機制（如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損等），并探討減少材料磨損的方法和途徑。3、（本題5分）闡述金屬泡沫材料的結構特點和性能優(yōu)勢，分析其在輕量化、吸能等領域的應用。4、（本題5分）詳細說明材料的超塑性現(xiàn)象和超塑性變形機制。分析影響材料超塑性的因素，并舉例說明超塑性材料在成型加工中的應用。5、（本題5分）闡述高分子材料的玻璃化轉變現(xiàn)象，說明其在實際應用中的重要意義，并舉例說明如何通過控制玻璃化轉變溫度來改善材料性能。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一塊鑄鐵件，其抗拉強度為300MPa，承受的拉伸載荷為150kN，計算該鑄鐵件所需的最小橫截面積。2、（本題5分）已知一種合金的相圖，某成分在特定溫度下處于兩相區(qū)，計算兩相的質量分數(shù)。3、（本題5分）某種金屬材料的疲勞極限為300MPa，應力比為0.1，進行對稱循環(huán)疲勞試驗，若最大應力為400MPa，計算最小應力。4、（本題5分）某種陶瓷材料的硬度為2000HV，壓頭為金剛石圓錐，試驗力為1500N，計算壓痕表面積。5、（本題5分）一個圓柱形的金屬筒，內半徑為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，計算金屬筒的質量是多少克？四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述材料的生物相容性的評價方法和指標，分析影響生物相容性的因素，如材料表面