首都師范大學《失效分析與防止》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁首都師范大學《失效分析與防止》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細化晶粒D.降低燒成溫度2、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響。孔隙率增加通常會導致以下哪種結果？（）A.強度增加B.密度減小C.導熱性提高D.導電性增強3、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4、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時，發(fā)現(xiàn)其熱導率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是5、對于一種光電材料，其能夠將光能轉化為電能。以下哪種材料的光電轉換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘6、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7、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響8、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.環(huán)境因素、腐蝕介質的性質C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是9、復合材料的性能測試方法有很多種，那么常見的復合材料性能測試方法有哪些？（）A.力學性能測試、熱性能測試、電學性能測試B.光學性能測試、磁性能測試、耐腐蝕性測試C.界面性能測試、疲勞性能測試、磨損性能測試D.以上都是10、陶瓷材料的燒結過程是其制備的關鍵步驟。在燒結過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間11、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對于壓電陶瓷，其主要的功能特點是什么？（）A.能夠將壓力轉化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好12、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結構B.表面形貌C.晶體結構D.化學成分13、對于一種纖維增強復合材料，要提高其在特定方向上的強度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長度B.提高纖維的體積分數(shù)C.改善纖維與基體的界面結合D.改變纖維的排列方向14、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15、在分析材料的抗疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強度C.應力集中D.工作環(huán)境16、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時，發(fā)現(xiàn)其強度不足。以下哪種強化機制的引入可以有效地提高其強度？（）A.固溶強化B.時效強化C.細晶強化D.以上都是17、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結構18、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造19、對于磁性材料，磁疇的大小和分布對材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結構？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學顯微鏡20、在考察一種用于防彈頭盔的復合材料時，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹脂基體D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的擴散，論述擴散的機制和影響擴散的因素，分析擴散在材料加工和性能改善中的作用。2、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結構設計和性能特點，分析制備梯度功能材料的方法和應用領域。3、（本題5分）解釋什么是材料的摩擦化學磨損，分析其產(chǎn)生的機理，并說明在潤滑和摩擦學中的應用。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禁帶寬度為2eV，計算其能吸收的最長波長的光。2、（本題5分）已知某種高分子材料的拉伸強度為35MPa，一個矩形的試樣，寬度為15毫米，厚度為4毫米，計算試樣斷裂時所能承受的最大拉力。3、（本題5分）已知一種半導體材料的導帶底有效質量為0.1m?，價帶頂有效質量為0.5m?，計算其有效態(tài)密度之比。4、（本題5分）一根直徑為10毫米的圓柱形金屬棒，長度為50厘米，金屬的密度為8.9克/立方厘米，計算這根金屬棒的質量是多少克？5、（本題5分）有一環(huán)形的鋁合金零件，內(nèi)半徑為4cm，外半徑為6cm，高度為3cm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計算其質量。四、論述題（本大題共2個小題