山西大同大學《材料科學與工程》2023-2024學年第二學期期末試卷

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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、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較2、在研究材料的耐腐蝕性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術可以形成有效的防護層？（）A.化學鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以3、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果燒結溫度過高，可能會導致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強度降低4、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護氣體流量D.以上都是5、材料的電磁性能包括導電性、磁性等，那么影響材料電磁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、磁場強度、電場強度C.材料的制備工藝、微觀結構D.以上都是6、在材料的加工過程中，經(jīng)常會用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對一種金屬進行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強度B.塑性C.韌性D.導電性7、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造8、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。當環(huán)境溫度從低于Tg升高到高于Tg時，高分子材料的力學性能通常會發(fā)生顯著變化。以下哪種描述最能準確反映這種變化？（）A.從脆性轉變?yōu)轫g性B.從彈性轉變?yōu)檎承訡.從高硬度轉變?yōu)榈陀捕菵.從高強度轉變?yōu)榈蛷姸?、對于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能10、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應具有良好的化學穩(wěn)定性11、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12、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變13、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低14、對于一種耐磨涂層材料，要提高其與基體的結合強度，以下哪種方法較為有效？（）A.增加涂層厚度B.進行預處理C.優(yōu)化涂層成分D.以上都可以15、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現(xiàn)金屬的細晶強化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質處理二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入探討材料的低溫性能，如低溫脆性、低溫強度等，分析影響低溫性能的因素，以及在低溫工程中的材料選擇和設計。2、（本題5分）闡述生物醫(yī)用材料的性能要求（如生物相容性、力學性能、耐腐蝕性等），分析常見生物醫(yī)用材料的特點和應用范圍。3、（本題5分）深入探討材料的熱物理性能，如比熱容、熱擴散系數(shù)等，解釋其物理意義和測量方法，分析影響因素以及在熱加工過程中的應用。4、（本題5分）詳細分析高分子材料的老化原因（如熱氧老化、光氧老化等），并介紹延緩高分子材料老化的措施。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的形狀記憶效應的應用和發(fā)展，解釋形狀記憶合金的原理，分析其在航空航天、醫(yī)療器械等領域的應用現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向。2、（本題5分）全面論述材料的自修復材料的概念和分類，研究其自修復機制和性能評價方法，以及在航空航天、汽車等領域的應用前景。3、（本題5分）分析高分子材料的性能調控方法，包括分子結構設計、共混改性和填充增強等方面。4、（本題5分）深入探討材料的熱膨脹性能，從原子間相互作用的角度分析熱膨脹的產(chǎn)生原因，論述影響材料熱膨脹系數(shù)的因素以及在實際工程中的應用和控制。5、（本題5分）全面論述材料的光電功能材料的分類和性能特點，分析其光吸收、發(fā)射和傳輸機制，以及在光電器件中的應用和發(fā)展趨勢。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個橄欖形的塑料零件，長軸半徑為4厘米，短軸半徑為3厘米，長度為10厘米，塑料的密度為1.1克/立方厘米，計算這個零件的質量是多少克？2、（本題10分）一塊形狀不規(guī)則的塑料材料，質量為50克，放入裝滿水的量筒中，排出水的體積為60立方厘米，計算該塑料的密度。3、（本題10分）一種復合材料由纖維和基體組成，纖維體積分數(shù)為40%，基體體積分數(shù)為60%。