蘭州城市學院《金屬學與熱處理》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《金屬學與熱處理》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、對于一種用于制造模具的金屬材料，要求其具有高的耐磨性和熱穩(wěn)定性。以下哪種材料選擇和處理方法最為合適？（）A.選用高速鋼并進行淬火回火處理B.選用硬質合金并進行表面涂層C.選用工具鋼并進行滲碳處理D.以上都是2、對于一種光學材料，需要其在特定波長范圍內具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷3、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導率這個參數。以下哪種材料通常具有較高的熱導率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復合材料4、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高5、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6、復合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領域得到廣泛應用。對于纖維增強復合材料，當纖維方向與受力方向一致時，以下哪種性能會顯著提高？（）A.拉伸強度B.沖擊韌性C.斷裂伸長率D.硬度7、材料的光學性能包括透光性、反射率等，那么影響材料光學性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.材料的表面狀態(tài)、厚度C.入射光的波長、強度D.以上都是8、在研究材料的抗蠕變性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化9、一種新型的超導材料在低溫下能夠實現(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結構B.引入缺陷C.增加超導層厚度D.改變磁場方向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、高分子材料的阻燃性能可以通過添加阻燃劑來提高，那么常見的阻燃劑有哪些類型？（）A.鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑B.無機阻燃劑、有機阻燃劑、膨脹型阻燃劑C.反應型阻燃劑、添加型阻燃劑、復合型阻燃劑D.以上都是12、在材料的無損檢測技術中，超聲波檢測具有廣泛的應用。以下關于超聲波檢測原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測可以檢測材料內部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無關C.超聲波檢測只能用于金屬材料D.超聲波檢測對操作人員的技術要求不高13、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產效率和精度。以下關于陶瓷注射成型的特點和應用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會產生廢品C.注射成型可以制備復雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對陶瓷原料的要求不高14、在研究陶瓷基復合材料的制備工藝時，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠實現(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法15、對于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是16、在研究材料的腐蝕防護時，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質的侵入。以下哪種涂層的防護機制主要是物理阻隔作用？（）A.有機涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復合涂層17、在研究一種用于智能穿戴設備的柔性電子材料時，需要考慮其拉伸性能和電學性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是18、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.纖維的體積分數較低D.纖維的彈性模量低于基體19、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種關系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關系B.拋物線關系C.指數關系D.冪函數關系20、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.化學吸附二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋材料的彈性和塑性變形的微觀機制。分析影響材料彈性模量和屈服強度的因素，并舉例說明在工程設計中的應用。2、（本題5分）詳細論述磁性材料的磁疇結構和磁化過程，解釋磁滯現(xiàn)象產生的原因，并說明如何提高磁性材料的磁性能。3、（本題5分）詳細說明陶瓷材料的增韌方法，如相變增韌、纖維增韌、顆粒彌散增韌等，闡述每種方法的原理和特點，以及它們對陶瓷性能的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種半導體材料的本征載流子濃度為1×101?cm?3，施主雜質濃度為1×101?cm?3，計算多數載流子濃度和少數載流子濃度。2、（本題5分）已知一種金屬的電阻率隨溫度的變化關系為ρ=ρ?(1+αΔT)，其中ρ?為0℃時的電阻率，α為電阻溫度系數，若α=0.004/℃，ρ?=1.7×10??Ω·m，該金屬從20℃加熱到100℃，計算電阻率的變化量。3、（本題5分）已知一種金屬的原子半徑為0.16nm，晶體結構為簡單立方，計算其晶格常數。4、（本題5分）一塊鋁板，厚度為3毫米，寬度為200毫米，長度為1000毫米，密度為2.7克/立方厘米，計算鋁板的質量。5、（本題5分）有一圓錐形的鋁合金零件，底面直徑為16厘米，高為24厘米，鋁合金的密度為2.7克/立方厘米，求零件的質量