北京理工大學珠海學院《硬質(zhì)合金與超硬材料》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《硬質(zhì)合金與超硬材料》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在分析材料的電性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導(dǎo)體C.絕緣體D.超導(dǎo)體2、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關(guān)于壓電效應(yīng)原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.壓電效應(yīng)是由于材料的極化引起B(yǎng).所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學成分無關(guān)3、在復(fù)合材料的設(shè)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4、在研究材料的磨損機制時，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.改善潤滑條件C.選擇合適的配對材料D.以上都可以5、在研究金屬的腐蝕行為時，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制？（）A.電化學保護B.鈍化作用C.物理阻擋D.化學吸附6、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程中，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與預(yù)先變形量有關(guān)。以下哪種說法是正確的？（）A.變形量越大，再結(jié)晶溫度越高B.變形量越大，再結(jié)晶溫度越低C.變形量與再結(jié)晶溫度無關(guān)D.變形量適中時，再結(jié)晶溫度最低7、在材料的疲勞試驗中，應(yīng)力比是一個重要參數(shù)。當應(yīng)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8、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.349、在研究一種用于核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)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10、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型11、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程時，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低12、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是13、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)一種材料在干摩擦條件下主要發(fā)生磨粒磨損。以下哪種措施可以減少磨粒磨損？（）A.增加潤滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.選用耐磨材料14、對于一種超導(dǎo)材料，除了臨界溫度和臨界電流密度外，還有一個重要的參數(shù)是臨界磁場。以下哪種因素會影響超導(dǎo)材料的臨界磁場？（）A.材料的純度B.晶體結(jié)構(gòu)C.制備工藝D.以上均會15、對于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.長程有序，短程無序B.長程無序，短程有序C.長程和短程均有序D.長程和短程均無序二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細分析梯度功能材料的設(shè)計理念和制備方法，討論其在航空航天和能源領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。2、（本題5分）論述材料的強度和韌性之間的關(guān)系，分析如何在材料設(shè)計中實現(xiàn)強度和韌性的良好匹配。3、（本題5分）論述在材料的失效分析中，常見的失效模式和原因，以及如何通過失效分析來改進材料的性能和設(shè)計。4、（本題5分）請詳細闡述金屬材料的強化機制，包括固溶強化、細晶強化、加工硬化和第二相強化，并分別說明其強化原理和應(yīng)用場景。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的光電性能的測試方法和評價指標，分析影響光電性能的因素，如材料能帶結(jié)構(gòu)、缺陷等，并探討在太陽能電池和光電探測器中的應(yīng)用。2、（本題5分）全面論述材料的超塑性成型工藝和應(yīng)用，探討超塑性材料的變形機制和工藝參數(shù)，分析超塑性成型在復(fù)雜形狀零件制造中的應(yīng)用和優(yōu)勢。3、（本題5分）詳細論述材料的摩擦學性能和潤滑機制，包括干摩擦、邊界潤滑和流體潤滑等，分析材料的表面粗糙度、硬度和潤滑劑的性能對摩擦學性能的影響，探討降低摩擦系數(shù)和減少磨損的方法和在機械工程中的應(yīng)用。4、（本題5分）深入探討材料表面改性中的物理氣相沉積技術(shù)（如濺射鍍膜、蒸發(fā)鍍膜）的原理、特點和應(yīng)用。5、（本題5分）探討陶瓷材料的應(yīng)用限制及其解決途徑，包括脆性大、加工困難和成本高等問題。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某種玻璃的彈性模量為80GPa，泊松比為0.25，在受到剪切力作用下，剪切應(yīng)變達到0.15，計算所施加的剪切應(yīng)力。2、（本題10分）有一環(huán)形的磁性材料，內(nèi)半徑為3cm，外半徑為5cm，高度為2cm，磁性材料的飽和磁感應(yīng)強度為1.5T，計算磁環(huán)的磁通量。3、（本題10分）某種磁性材料的飽和磁感應(yīng)強度為1.5T，樣品的橫截面積為3cm2，計算樣品達到飽和時