北方工業(yè)大學(xué)《金屬材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線(xiàn)第1頁(yè)，共3頁(yè)北方工業(yè)大學(xué)《金屬材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過(guò)程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼2、在材料的腐蝕防護(hù)中，涂層防護(hù)是一種常用的方法。對(duì)于有機(jī)涂層，其防護(hù)作用主要取決于什么？（）A.涂層的厚度B.涂層的硬度C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的顏色3、一種高分子材料在戶(hù)外使用時(shí)發(fā)生老化。以下哪種老化機(jī)制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化4、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對(duì)于納米金屬材料，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性5、在分析材料的磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種磨損類(lèi)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6、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無(wú)限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅7、在分析材料的熱性能時(shí)，需要考慮熱導(dǎo)率這個(gè)參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導(dǎo)率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復(fù)合材料8、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷9、在研究金屬材料的熱處理過(guò)程中，淬火是一種常用的工藝。以下關(guān)于淬火工藝和其對(duì)金屬性能影響的描述，正確的是（）A.淬火可以提高金屬材料的硬度和強(qiáng)度B.所有金屬材料都適合進(jìn)行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會(huì)改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)10、陶瓷材料的強(qiáng)度測(cè)試通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的方法。對(duì)于同一種陶瓷材料，在三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，得到的強(qiáng)度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時(shí)相同，有時(shí)不同D.取決于加載速度11、在考察一種用于3D打印的金屬粉末材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)打印出的零件存在孔隙和裂紋等缺陷。以下哪種因素最有可能是造成這些缺陷的主要原因？（）A.粉末粒度不均勻B.打印工藝參數(shù)不合理C.粉末的含氧量過(guò)高D.以上都是12、在研究超導(dǎo)材料的應(yīng)用時(shí)，以下哪個(gè)領(lǐng)域是超導(dǎo)材料最有前景的應(yīng)用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車(chē)制造13、在高分子材料的合成過(guò)程中，聚合方法的選擇對(duì)材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時(shí)間線(xiàn)性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料14、在材料的失效分析中，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是一種常見(jiàn)的失效形式。對(duì)于鋁合金在氯化物溶液中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，以下哪種措施可以有效預(yù)防？（）A.增加合金元素含量B.進(jìn)行表面處理C.降低應(yīng)力水平D.以上措施均有效15、一種新型的儲(chǔ)能材料在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出高容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命。以下哪種儲(chǔ)能機(jī)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(zhǔn)電容D.以上均有可能16、在材料的腐蝕類(lèi)型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對(duì)于不銹鋼在海水環(huán)境中的應(yīng)用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無(wú)縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動(dòng)的海水中17、在分析材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結(jié)合能B.晶體結(jié)構(gòu)C.化學(xué)成分D.溫度18、在研究一種用于高溫超導(dǎo)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對(duì)臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷19、材料的熱性能對(duì)于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說(shuō)法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時(shí)的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)20、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述材料的熱輻射性能和測(cè)量方法，分析影響熱輻射的因素，并說(shuō)明如何利用熱輻射性能進(jìn)行材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的摩擦化學(xué)磨損機(jī)制，包括化學(xué)反應(yīng)和潤(rùn)滑作用，分析影響摩擦化學(xué)磨損的因素及在潤(rùn)滑和耐磨材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述材料的抗輻照性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)和測(cè)試方法，分析影響材料抗輻照能力的主要因素，并說(shuō)明在核能領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋形狀記憶聚合物的工作原理和性能特點(diǎn)，以及與形狀記憶合金的比較。5、（本題5分）論述材料的耐候性和測(cè)試方法，分析環(huán)境因素（如溫度、濕度、光照和化學(xué)介質(zhì)）對(duì)材料耐候性的影響，并說(shuō)明如何提高材料的耐候性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)圓柱形的塑料棒，直徑為10毫米，長(zhǎng)度為1米，彈性模量為2GPa，受到100牛頓的軸向拉力，計(jì)算伸長(zhǎng)量。2、（本題5分）有一金屬材料在不同應(yīng)變率下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)如下圖所示，計(jì)算在應(yīng)變率為10?3s?1時(shí)的屈服強(qiáng)度。3、（本題5分）有一長(zhǎng)方體形狀的玻璃塊，長(zhǎng)15cm，寬10cm，高8cm，玻璃的密度為2.5g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。4、（本題5分）一長(zhǎng)方體形狀的陶瓷塊，長(zhǎng)為16cm，寬為8cm，高為6cm，密度為2.6g/cm3，計(jì)算陶瓷塊的質(zhì)量。5、（本題5分）一個(gè)扇形的陶瓷板，半徑為8厘米，圓心角為60度，厚度為4毫米，陶瓷的密度為2.6克/立方厘米，計(jì)算這塊陶瓷板的質(zhì)量是多少克？四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的仿生表面的設(shè)計(jì)和性能，分析自然界生物表面的結(jié)構(gòu)和功能，研究仿生表面的制備方法和性能特點(diǎn)，探討在減阻、自清潔等方面的應(yīng)用。2、（本題