中南大學(xué)《新生課材料與人類文明》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中南大學(xué)《新生課材料與人類文明》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)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20個小題，每小題1分，共20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、在研究金屬材料的疲勞性能時，通常會對試樣進行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論2、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來源B.材料的阻尼性能與溫度無關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對材料的振動特性沒有影響3、在研究材料的阻尼性能時，阻尼系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關(guān)？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關(guān)4、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴展時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴展？（）A.降低應(yīng)力強度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長度5、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是6、高分子材料的老化會導(dǎo)致其性能下降。對于聚乙烯塑料，在戶外長期使用時，主要的老化因素是什么？（）A.紫外線輻射B.濕度C.氧氣D.溫度7、對于一種用于激光加工的光學(xué)材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學(xué)均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍(lán)寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是8、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(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(xué)氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法9、在研究材料的電性能時，介電常數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度10、在考察一種用于儲氫的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)其儲氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點D.以上都是11、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)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12、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標(biāo)對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導(dǎo)率B.化學(xué)穩(wěn)定性C.機械強度D.氣體滲透性13、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述14、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件15、對于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強相能夠同時提高材料的強度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維16、在分析材料的光學(xué)反射性能時，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17、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)18、對于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性。以下哪種制備方法常用于獲得金屬玻璃？（）A.鑄造法B.粉末冶金法C.濺射法D.快速凝固法19、在研究材料的導(dǎo)熱性能時，熱導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。對于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高20、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(yīng)型阻燃劑、添加型阻燃劑、復(fù)合型阻燃劑D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是材料的熱膨脹現(xiàn)象，并從原子間結(jié)合力的角度分析影響材料熱膨脹系數(shù)的因素。同時舉例說明熱膨脹在工程實際中的應(yīng)用和問題。2、（本題5分）解釋復(fù)合材料中增強體和基體之間的界面作用，以及如何優(yōu)化界面以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。3、（本題5分）詳細(xì)論述高分子材料的老化現(xiàn)象，包括老化的類型、原因和影響老化的因素，以及延緩老化的方法。4、（本題5分）論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)和性能特點，探討其在高溫結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）高分子材料的分子量及其分布對材料性能有重要影響。請解釋分子量和分子量分布是如何影響高分子材料的力學(xué)性能、溶解性和加工性能的。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知某種材料的泊松比為0.25，彈性模量為180GPa，在單軸拉伸時，縱向應(yīng)變?yōu)?.0015，計算橫向應(yīng)變。2、（本題5分）一復(fù)合材料由50%的碳纖維和50%的環(huán)氧樹脂組成，碳纖維的強度為2500MPa，環(huán)氧樹脂的強度為60MPa，計算該復(fù)合材料的強度。3、（本題5分）某材料的熱擴散率為0.008cm2/s，比熱容為400J/(kg·K)，密度為1.5g/cm3，計算其導(dǎo)熱系數(shù)。4、（本題5分）某種纖維增強復(fù)合材料，纖維的彈性模量為1000GPa，體積分?jǐn)?shù)為60%，基體的彈性模量為300GPa，計算復(fù)合材料的縱向拉伸模量。5、（本題5分）有一壓電陶瓷環(huán)，內(nèi)徑為30mm，外徑為40mm，高度為15mm，壓電系數(shù)為500pC/N，受到壓力為100N，計算產(chǎn)生的電壓。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的軟物質(zhì)材料的特點和應(yīng)用，分析液晶、膠體和聚合物凝膠等軟物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能，以及在顯示、藥物傳遞等方面的應(yīng)用。2