湖南中醫(yī)藥大學湘杏學院《材料工藝性能與實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《材料工藝性能與實驗》2023-2024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、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2、在研究材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損3、一種新型的儲能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲能機制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準電容D.以上均有可能4、對于納米材料，由于其尺寸效應，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關5、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優(yōu)化界面結合D.改變制備工藝6、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7、復合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復合材料，良好的界面結合應該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應力B.低強度、高韌性、高殘余應力C.高強度、低韌性、高殘余應力D.低強度、低韌性、低殘余應力8、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現(xiàn)金屬的細晶強化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質(zhì)處理9、材料的導熱性能對其在熱管理領域的應用至關重要，那么影響材料導熱性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結構B.溫度、壓力、濕度C.材料的微觀結構、孔隙率D.以上都是10、對于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷11、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯12、在研究材料的耐磨損性能時，以下哪種磨損機制通常在高載荷和高速度下發(fā)生？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損13、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵14、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標對其性能的影響最為關鍵？（）A.質(zhì)子傳導率B.化學穩(wěn)定性C.機械強度D.氣體滲透性15、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時，需要考慮其與生物體的相容性。以下哪種材料特性對生物相容性的影響最為關鍵？（）A.表面化學性質(zhì)B.力學性能C.降解速率D.電導率16、在陶瓷材料的離子導電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣17、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是18、對于一種光學材料，需要其在特定波長范圍內(nèi)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19、對于高分子材料的老化現(xiàn)象，以下哪種老化方式主要是由于紫外線輻射引起的？（）A.熱老化B.光老化C.化學老化D.生物老化20、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述材料的微納制造技術，包括光刻、刻蝕等工藝，分析微納制造技術對材料性能和器件功能的影響。2、（本題5分）論述在材料的失效分析中，常見的失效模式和原因，以及如何通過失效分析來改進材料的性能和設計。3、（本題5分）論述材料聲學性能中吸聲效果的影響因素，分析多孔結構材料吸聲的原理和在聲學工程中的應用。4、（本題5分）解釋納米材料的尺寸效應和表面效應，說明這些效應對納米材料性能的影響，并舉例說明納米材料在不同領域的應用。5、（本題5分）全面論述高分子材料的聚合方法，如自由基聚合、離子聚合、逐步聚合等，分析每種聚合方法的反應機理和特點，以及對高分子材料性能的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知某種金屬材料的疲勞極限為300MPa，一個圓柱形試樣，直徑為8毫米，在循環(huán)載荷作用下，計算其能承受的最大循環(huán)次數(shù)。2、（本題5分）在一項高分子材料的拉伸實驗中，試樣原始標距為50毫米，拉伸斷裂后標距為75毫米，計算該材料的伸長率是多少？3、（本題5分）某材料的疲勞極限為300MPa，應力比為0.1，現(xiàn)承受最大應力400MPa的循環(huán)載荷，計算最小應力。4、（本題5分）某種半導體材料的電子遷移率為2000cm2/(V·s)，施加電場強度為100V/cm，計算電子的漂移速度。5、（本題5分）一塊金屬板在500℃時的熱導率為30瓦/（米·開爾文），面積為0.2平方米，厚度為10毫米，兩側溫差為200度，計算熱傳遞速率。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薄膜的性能優(yōu)化和制備工藝改進，探討光學薄膜的光學常數(shù)、厚度均勻性等性能指標的優(yōu)化方法，研究制備工