湖南工業(yè)大學(xué)《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《能量轉(zhuǎn)換材料與器件》2022-2023學(xué)年第一學(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2分，共40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、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對(duì)于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)，確定其疲勞極限為200MPa。如果實(shí)際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計(jì)其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次2、在分析材料的聲學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對(duì)其隔音性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度3、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對(duì)磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動(dòng)速度C.接觸面積D.材料硬度4、在研究金屬的腐蝕行為時(shí)，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(jī)制？（）A.電化學(xué)保護(hù)B.鈍化作用C.物理阻擋D.化學(xué)吸附5、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6、材料的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其性能有重要影響，那么材料的晶體缺陷主要有哪些類型？（）A.點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷B.空位、間隙原子、位錯(cuò)C.晶界、亞晶界、相界D.以上都是7、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強(qiáng)化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強(qiáng)化是通過增加晶體缺陷來提高材料強(qiáng)度B.細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強(qiáng)度越高D.細(xì)晶強(qiáng)化對(duì)材料的硬度沒有影響8、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9、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高10、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料11、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍能夠改善材料的表面性能。以下哪種金屬通常被用于電鍍以提高材料的耐腐蝕性？（）A.鋅B.銅C.鋁D.銀12、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程中，以下關(guān)于再結(jié)晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結(jié)晶溫度越高B.雜質(zhì)含量增加會(huì)提高再結(jié)晶溫度C.再結(jié)晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無關(guān)D.加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越低13、對(duì)于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現(xiàn)出不同的溶解性。以下哪種因素對(duì)聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結(jié)晶度D.溫度14、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對(duì)于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)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15、在分析材料的光學(xué)反射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化16、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17、對(duì)于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是18、一種聚合物在加工過程中出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種方法可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.降低加工溫度B.提高加工速度C.增加潤(rùn)滑劑D.調(diào)整模具結(jié)構(gòu)19、在研究金屬材料的腐蝕防護(hù)方法時(shí)，涂層防護(hù)是一種常用手段。以下關(guān)于涂層防護(hù)原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護(hù)效果越好C.涂層應(yīng)與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護(hù)性能與環(huán)境無關(guān)20、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）分析先進(jìn)陶瓷基復(fù)合材料的性能優(yōu)勢(shì)和制備難點(diǎn)，探討其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)說明陶瓷材料的抗熱震性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響因素，以及提高抗熱震性能的方法。3、（本題5分）闡述材料的儲(chǔ)氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲(chǔ)氫原理。分析儲(chǔ)氫材料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和研究進(jìn)展，并舉例說明在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一混凝土配合比中，水泥、砂、石子的質(zhì)量比為1:2:4，水灰比為0.5，現(xiàn)配制1m3混凝土，水泥用量為300kg，計(jì)算砂、石子和水的用量。2、（本題5分）有一環(huán)形的玻璃纖維增強(qiáng)塑料，內(nèi)半徑為2cm，外半徑為4cm，高度為10cm，玻璃纖維的體積分?jǐn)?shù)為40%，玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度為3000MPa，計(jì)算塑料環(huán)的拉伸強(qiáng)度。3、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的本征載流子濃度為1×101?cm?3，施主雜質(zhì)濃度為1×101?cm?3，計(jì)算多數(shù)載流子濃度和少數(shù)載流子濃度。4、（本題5分）有一金屬導(dǎo)線，電阻率為1.8×10??Ω·m，長(zhǎng)度為5m，橫截面積為2mm2，通過的電流為5A，計(jì)算導(dǎo)線兩端的電壓降。5、（本題5分）某陶瓷電容器的電容為100皮法，介電常數(shù)為1000，極板面積為1平方厘米，計(jì)算極板間距。四、論述題