煙臺大學《材料科學基礎》2022-2023學年第一學期期末試卷

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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一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于一種納米晶材料，其強度遠高于傳統(tǒng)粗晶材料。以下哪種強化機制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細晶強化B.固溶強化C.彌散強化D.加工硬化2、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩(wěn)定性C.熱關閉性能D.以上都是3、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)某合金的熱膨脹系數(shù)很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現(xiàn)象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅4、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5、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結構發(fā)生相變，導致性能下降。以下哪種測試方法可以有效地監(jiān)測這種相變過程？（）A.熱膨脹測量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射6、在高分子材料的老化測試中，以下關于老化測試方法和評估指標的描述，正確的是（）A.熱老化測試可以模擬長期使用過程中的性能變化B.老化測試只需要考慮材料的力學性能變化C.顏色變化不能作為老化評估的指標D.老化測試時間越長，結果越準確7、在考察一種用于光學透鏡的玻璃材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易變形。以下哪種成分的調(diào)整可以提高玻璃的耐熱性能？（）A.增加二氧化硅含量B.減少堿金屬氧化物含量C.引入硼氧化物D.以上都是8、在研究一種用于核反應堆的結構材料時，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9、在分析材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導率較高10、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.應力幅值、應力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結構、表面狀態(tài)D.以上都是11、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕12、在高分子材料的老化過程中，以下哪種因素是導致材料性能下降的主要原因？（）A.光照B.溫度C.濕度D.以上都是13、一種新型的碳材料在能源領域有潛在應用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管14、在研究一種用于航空發(fā)動機葉片的高溫合金時，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬15、在研究材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因為在該溫度附近（）A.分子鏈運動加劇B.自由體積增加C.內(nèi)摩擦增大D.以上都是16、一種金屬玻璃材料具有優(yōu)異的性能。以下哪種特點是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強度B.高塑性C.良好的導電性D.高韌性17、在分析材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種磨損類型通常伴隨著劇烈的能量消耗？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損18、在研究材料的擴散行為時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度密切相關。以下哪種關系能夠較好地描述擴散系數(shù)與溫度的關系？（）A.線性關系B.指數(shù)關系C.冪函數(shù)關系D.對數(shù)關系19、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是20、對于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結構C.提高矯頑力D.以上都有可能21、在研究金屬間化合物的性能時，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導致其塑性差的主要原因？（）A.復雜的晶體結構B.原子間結合力強C.存在大量的位錯D.成分不均勻22、在材料的力學性能測試中，拉伸試驗可以得到材料的屈服強度、抗拉強度等指標。對于一種鋼材，其屈服強度為300MPa，抗拉強度為500MPa。在拉伸過程中，當應力達到400MPa時，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時，材料的應變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.223、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結相的含量B.細化晶粒C.優(yōu)化燒結工藝D.以上都是24、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結晶C.加工硬化D.相變25、陶瓷材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述材料的熱障涂層的性能要求和制備方法，分析熱障涂層在航空發(fā)動機和燃氣輪機中的應用和面臨的問題。2、（本題5分）全面分析材料的智能凝膠的響應機制和性能特點，討論智能凝膠在藥物控釋和生物傳感器中的應用，以及面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）解釋什么是材料的腐蝕，論述金屬材料常見的腐蝕類型，如化學腐蝕、電化學腐蝕和應力腐蝕等，分析影響金屬腐蝕的因素及防護措施。4、（本題5分）全面分析材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，包括Paris公式的應用和意義，討論影響疲勞裂紋擴展速率的因素，以及在疲勞壽命預測中的作用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃材料的彈性模量為70GPa，承受了100MPa的應力，原始長度為100毫米，計算其變形后的長度。2、（本題5分）已知一種金屬材料的線膨脹系數(shù)為12×10^-6/℃，從0℃加熱到500℃，原始長度為2米，計算伸長量。3、（本題5分）某種金屬材料的疲勞壽命為10?次時的疲勞強度為250MPa，若應力幅為150MPa，計算其疲勞壽命。4、（本題5分）有一圓柱形的石英玻璃棒，底面半徑為2厘米，長度為40厘米，石英玻璃的密度為2.2克/立方厘米，求玻璃棒的質(zhì)量。5、（本題5分）某金屬材料的屈服強度為300兆帕，拉伸試樣的原始橫截面積為200平方毫米，拉伸至屈服時的載荷為60000牛頓，計算此時試樣的應變。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的光學晶體的生長技術和性能特點，分析晶體的光學性能和缺陷對應