華北水利水電大學(xué)《功能高分子材料概論》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)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)華北水利水電大學(xué)

《功能高分子材料概論》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、玻璃是一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。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(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)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2、對(duì)于一種耐磨涂層材料，要提高其與基體的結(jié)合強(qiáng)度，以下哪種方法較為有效？（）A.增加涂層厚度B.進(jìn)行預(yù)處理C.優(yōu)化涂層成分D.以上都可以3、材料的磁性能包括磁化強(qiáng)度、矯頑力等參數(shù)。對(duì)于軟磁材料和硬磁材料，以下關(guān)于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低4、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過(guò)功能梯度材料來(lái)實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是5、在分析材料的熱導(dǎo)率時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱導(dǎo)率通常較高？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.簡(jiǎn)單立方6、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關(guān)于晶界性質(zhì)和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環(huán)節(jié)B.晶界可以提高陶瓷材料的導(dǎo)電性C.晶界對(duì)陶瓷材料的強(qiáng)度沒(méi)有影響D.晶界的存在總是不利于陶瓷材料的性能7、復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時(shí)，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.拉伸強(qiáng)度B.沖擊韌性C.斷裂伸長(zhǎng)率D.硬度8、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯(cuò)誤的是（）A.共價(jià)鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對(duì)熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)越小9、在研究金屬的塑性變形過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會(huì)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會(huì)10、在研究高分子材料的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動(dòng)行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型11、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是12、在磁性材料的分類中，軟磁材料和硬磁材料的性能差異較大。以下哪種性能是軟磁材料所側(cè)重的？（）A.高矯頑力B.高剩磁C.高磁導(dǎo)率D.高磁能積13、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關(guān)于這兩種晶格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點(diǎn)高于面心立方晶格14、一種復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)相組成，若要提高其在高溫下的性能，應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強(qiáng)相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝15、對(duì)于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來(lái)說(shuō)，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高16、在金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制中，通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)提高強(qiáng)度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細(xì)化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火17、納米材料的制備方法有多種，如物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等。對(duì)于制備納米金屬粉末，以下哪種方法更常用？（）A.物理氣相沉積B.化學(xué)氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.機(jī)械球磨法18、在材料的力學(xué)性能測(cè)試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對(duì)于同一種材料，以下哪種硬度測(cè)試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度19、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調(diào)整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護(hù)氣體流量D.以上都是20、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋高分子納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以及其制備方法和應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)分析材料的表面處理技術(shù)，包括電鍍、化學(xué)鍍、陽(yáng)極氧化等，說(shuō)明每種技術(shù)的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料熱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)，分析影響材料熱穩(wěn)定性的因素，并說(shuō)明如何通過(guò)材料設(shè)計(jì)和改性來(lái)提高熱穩(wěn)定性。4、（本題5分）論述材料的失效分析方法，包括宏觀分析、微觀分析和物理化學(xué)分析等，說(shuō)明如何通過(guò)失效分析確定材料失效的原因和預(yù)防措施。5、（本題5分）闡述高分子材料的結(jié)晶過(guò)程和影響結(jié)晶度的因素，討論結(jié)晶度對(duì)高分子材料性能的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度為3000MPa，直徑為10μm，要編織成一塊面積為1m2的織物，計(jì)算所需玻璃纖維的長(zhǎng)度和總質(zhì)量（假設(shè)纖維密度為2.5g/cm3）。2、（本題5分）一圓柱形的鋁合金管，外徑為60mm，內(nèi)徑為40mm，長(zhǎng)度為1m，承受內(nèi)壓為5MPa，鋁合金的抗拉強(qiáng)度為300MPa，計(jì)算管壁是否會(huì)發(fā)生屈服。3、（本題5分）一塊矩形的鈦合金板，長(zhǎng)為40cm，寬為30cm，屈服強(qiáng)度為1000MPa，承受的均布載荷為80kN，計(jì)算板的最小厚度。4、（本題5分）已知一種陶瓷材料的熱導(dǎo)率為20W/(m·K)，厚度為20mm，兩側(cè)溫差為100°C。若熱傳遞面積為0.05m2，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)該陶瓷材料的熱量。5、（本題5分）有一環(huán)形的磁性材料，內(nèi)半徑為3cm，外半徑為5cm，高度為2cm，磁性材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.5T，計(jì)算磁環(huán)的磁通量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述熱障涂層材料的失效分析方法和壽命預(yù)測(cè)模型，以及在提高熱障涂層耐久性方面的研究進(jìn)