陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院《高分子材料與工程專業(yè)導(dǎo)論與研討》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是2、對(duì)于磁性材料，磁疇的大小和分布對(duì)材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學(xué)顯微鏡3、在研究金屬的腐蝕行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定環(huán)境中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地阻止了進(jìn)一步的腐蝕。以下哪種金屬的氧化膜具有這種良好的保護(hù)作用？（）A.鋁B.鐵C.銅D.鋅4、對(duì)于一種壓電材料，其能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實(shí)際應(yīng)用中最為常見(jiàn)？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘5、在材料的加工過(guò)程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分6、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(cè)試方法中最容易準(zhǔn)確測(cè)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）7、對(duì)于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對(duì)其力學(xué)性能有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，孔隙率增加會(huì)導(dǎo)致材料的（）A.強(qiáng)度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降8、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9、高分子材料的加工方法有很多種，那么常見(jiàn)的高分子材料加工方法有哪些？（）A.擠出成型、注塑成型、吹塑成型B.壓延成型、模壓成型、傳遞成型C.發(fā)泡成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型D.以上都是10、在金屬材料的腐蝕類型中，點(diǎn)蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象。以下哪種環(huán)境因素對(duì)點(diǎn)蝕的發(fā)生影響較大？（）A.氧氣濃度B.酸堿度C.氯離子濃度D.溫度11、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時(shí)，需要考慮其與生物體的相容性。以下哪種材料特性對(duì)生物相容性的影響最為關(guān)鍵？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.降解速率D.電導(dǎo)率12、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對(duì)于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子13、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學(xué)降解、機(jī)械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是14、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對(duì)于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間15、一種納米材料在制備過(guò)程中容易團(tuán)聚。為了減少團(tuán)聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應(yīng)溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以16、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(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是17、對(duì)于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮18、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19、在分析材料的熱導(dǎo)率時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱導(dǎo)率通常較高？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.簡(jiǎn)單立方20、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤(rùn)滑條件C.選擇合適的配對(duì)材料D.以上都可以二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，分析其在高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用中的限制因素和改進(jìn)途徑。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的超硬材料的種類和性能特點(diǎn)，分析超硬材料的合成方法和應(yīng)用領(lǐng)域，以及未來(lái)的發(fā)展方向。3、（本題5分）解釋磁性材料的磁疇結(jié)構(gòu)和磁化過(guò)程，分析不同類型磁性材料（如軟磁材料和硬磁材料）的特點(diǎn)和應(yīng)用。4、（本題5分）分析材料熱導(dǎo)率的影響因素，闡述如何提高和降低材料的熱導(dǎo)率，舉例說(shuō)明在實(shí)際中的應(yīng)用。5、（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。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知一種金屬材料的線膨脹系數(shù)為12×10^-6/℃，從0℃加熱到500℃，原始長(zhǎng)度為2米，計(jì)算伸長(zhǎng)量。2、（本題5分）已知一種聚合物的熔點(diǎn)為200℃，在180℃時(shí)的比熱為1.8J/(g·K)，從室溫加熱到熔點(diǎn)需要吸收的熱量為500J/g，計(jì)算該聚合物的質(zhì)量。3、（本題5分）某種高分子材料的蠕變行為符合Kelvin模型，其中彈簧的彈性模量為5GPa，阻尼器的粘度為2×10?Pa·s，施加一個(gè)100MPa的恒定應(yīng)力，計(jì)算100s后的應(yīng)變。4、（本題5分）一塑料棒，長(zhǎng)度為1m，直徑為20mm，受到500N的扭矩，材料的剪切模量為2GPa，計(jì)算扭轉(zhuǎn)角。5、（本題5分）一塊鋁板，厚度為3毫米，寬度為200毫米，長(zhǎng)度為1000毫米，密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算鋁板的質(zhì)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)論述材料的力學(xué)性能測(cè)試方法，包括拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、硬度測(cè)試和沖擊試驗(yàn)等，分析測(cè)試結(jié)果的影響因素和數(shù)據(jù)處理方法。2