《材料工程基礎(chǔ)》大一下題集

《材料工程基礎(chǔ)》題集一、選擇題（每題2分，共20分）金屬材料的強(qiáng)度主要取決于其內(nèi)部的什么結(jié)構(gòu)？

A.晶粒大小

B.晶體結(jié)構(gòu)

C.位錯(cuò)密度

D.空位濃度高分子材料的老化主要是由于什么引起的？

A.光照

B.氧化

C.濕度

D.所有以上因素陶瓷材料的主要特點(diǎn)是什么？

A.高導(dǎo)電性

B.高韌性

C.高硬度

D.高延展性在金屬材料中，提高材料的哪種性能可以增強(qiáng)其抗疲勞性？

A.硬度

B.韌性

C.延展性

D.抗壓強(qiáng)度下列哪種材料屬于復(fù)合材料？

A.鋁合金

B.玻璃鋼

C.聚乙烯

D.硅鋼熱處理過程中，鋼的淬火主要目的是什么？

A.提高硬度

B.降低韌性

C.增加延展性

D.減少內(nèi)應(yīng)力高分子鏈的哪種運(yùn)動(dòng)形式是導(dǎo)致高分子材料粘彈性的主要原因？

A.彎曲運(yùn)動(dòng)

B.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

C.伸縮運(yùn)動(dòng)

D.蛇形運(yùn)動(dòng)在陶瓷材料中，哪種添加劑可以提高材料的韌性？

A.氧化鋁

B.碳化硅

C.氧化鋯

D.氮化硼金屬的晶粒細(xì)化通?？梢蕴岣卟牧系哪姆N性能？

A.硬度

B.延展性

C.韌性

D.導(dǎo)熱性下列哪種方法是提高高分子材料耐熱性的有效途徑？

A.增加結(jié)晶度

B.減少交聯(lián)度

C.提高分子量分布

D.降低立體規(guī)整性二、填空題（每題2分，共20分）金屬材料中，常見的強(qiáng)化機(jī)制有________、和。高分子材料的分子量分布對其________和________有顯著影響。陶瓷材料中的氣孔率對其________和________性能有較大影響。在金屬材料的冷加工過程中，通常會(huì)出現(xiàn)________現(xiàn)象，導(dǎo)致材料硬度增加。高分子鏈的柔性主要取決于鏈段間的________和鏈的________。陶瓷材料的燒結(jié)過程中，主要的物質(zhì)傳輸方式有________、和。金屬材料的晶粒大小對其力學(xué)性能和________有顯著影響。高分子材料的老化過程中，常見的化學(xué)變化有________和________。陶瓷材料的增韌機(jī)制主要有________、________和________等。金屬的塑性變形主要通過________和________兩種方式實(shí)現(xiàn)。三、名詞解釋題（每題4分，共12分）解釋金屬材料中的“固溶強(qiáng)化”現(xiàn)象。簡述高分子材料中的“交聯(lián)”概念。定義陶瓷材料中的“氣孔率”并說明其對材料性能的影響。四、解答題（每題6分，共18分）闡述金屬材料熱處理的主要目的及其基本類型。分析高分子材料在加工過程中可能出現(xiàn)的降解現(xiàn)象及其原因。討論陶瓷材料燒結(jié)過程中的主要影響因素及其對燒結(jié)體性能的影響。五、計(jì)算題（每題10分，共30分）一根金屬棒在拉伸試驗(yàn)中，原始直徑為10mm，原始標(biāo)距長度為100mm。拉伸后，金屬棒的直徑變?yōu)?mm，標(biāo)距長度變?yōu)?20mm。計(jì)算該金屬棒的延伸率和斷面收縮率。一種高分子材料的分子量分布曲線已知，其中數(shù)均分子量為100,000，重均分子量為200,000。計(jì)算該高分子材料的分子量分布指數(shù)。已知某陶瓷材料的密度為2.5g/cm3，氣孔率為10%，計(jì)算其理論密度和實(shí)際密度。六、案例分析題（每題6分，共18分）某金屬材料在加工過程中出現(xiàn)了明顯的加工硬化現(xiàn)象，分析其可能的原因并提出改善措施。一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了明顯的老化現(xiàn)象，討論其可能的老化機(jī)理及防護(hù)措施。某陶瓷材料在燒結(jié)過程中出現(xiàn)了開裂現(xiàn)象，分析其可能的原因并提出預(yù)防措施?！恫牧瞎こ袒A(chǔ)》題集答案一、選擇題答案答案：C

解析：位錯(cuò)密度影響金屬材料的強(qiáng)度，位錯(cuò)密度越高，材料強(qiáng)度越大。答案：D

解析：高分子材料的老化可以由光照、氧化、濕度等多種因素引起。答案：C

解析：陶瓷材料以高硬度著稱。答案：B

解析：提高材料的韌性可以增強(qiáng)其抗疲勞性。答案：B

解析：玻璃鋼是由玻璃纖維和樹脂組成的復(fù)合材料。答案：A

解析：淬火的主要目的是提高鋼的硬度。答案：D

解析：高分子鏈的蛇形運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致高分子材料粘彈性的主要原因。答案：C

解析：氧化鋯可以作為陶瓷材料的增韌劑。答案：C

解析：金屬的晶粒細(xì)化可以提高材料的韌性。答案：A

解析：增加結(jié)晶度可以提高高分子材料的耐熱性。二、填空題答案答案：固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、加工硬化

解析：這些是金屬材料中常見的強(qiáng)化機(jī)制。答案：物理性能、加工性能

解析：分子量分布影響高分子材料的物理性能和加工性能。答案：強(qiáng)度、介電

解析：氣孔率影響陶瓷材料的強(qiáng)度和介電性能。答案：加工硬化

解析：冷加工過程中金屬材料的加工硬化現(xiàn)象。答案：內(nèi)旋轉(zhuǎn)能力、立體構(gòu)型

解析：這兩個(gè)因素決定高分子鏈的柔性。答案：蒸發(fā)與凝聚、擴(kuò)散、粘性和塑性流動(dòng)

解析：陶瓷材料燒結(jié)過程中的物質(zhì)傳輸方式。答案：物理性能

解析：晶粒大小影響金屬材料的力學(xué)性能和物理性能。答案：氧化、水解

解析：高分子材料老化過程中的常見化學(xué)變化。答案：相變增韌、纖維（或晶須）增韌、顆粒增韌

解析：陶瓷材料的常見增韌機(jī)制。答案：滑移、孿生

解析：金屬塑性變形的兩種方式。三、名詞解釋題答案答案：固溶強(qiáng)化是指通過融入溶質(zhì)原子形成固溶體，使金屬材料的強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象。答案：交聯(lián)是指高分子鏈之間通過化學(xué)鍵連接形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程，從而提高高分子材料的強(qiáng)度和耐熱性。答案：氣孔率是指陶瓷材料中氣孔體積與材料總體積之比。氣孔率對陶瓷材料的強(qiáng)度、硬度、熱導(dǎo)率等性能有顯著影響。四、解答題答案答案：金屬材料熱處理的主要目的是改善材料的組織結(jié)構(gòu)，提高其使用性能和工藝性能?；绢愋桶ㄍ嘶?、正火、淬火和回火等。答案：高分子材料在加工過程中可能因高溫、氧化、機(jī)械剪切等因素導(dǎo)致降解，表現(xiàn)為分子量降低、性能下降。答案：陶瓷材料燒結(jié)過程中的主要影響因素包括溫度、時(shí)間、氣氛和原料粒度等。這些因素直接影響燒結(jié)體的致密度、晶粒大小和性能。五、計(jì)算題答案答案：延伸率=[(120-100)/100]×100%=20%；斷面收縮率=[1-(8/10)2]×100%=36%答案：分子量分布指數(shù)=Mw/Mn=200,000/100,000=2答案：理論密度=2.5g/cm3（題目已給）；實(shí)際密度=理論密度×(1-氣孔率)=2.5×(1-10%)=2.25g/cm3六、案例分析題答案答案：加工硬化可能是由于金屬材料在加工過程中晶粒發(fā)生變形、位錯(cuò)密度增加所致。改善措施包括進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，如退火，以恢?fù)材料的