云南國土資源職業(yè)學(xué)院《材料科學(xué)基礎(chǔ)D（1）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁云南國土資源職業(yè)學(xué)院

《材料科學(xué)基礎(chǔ)D（1）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在高分子材料的聚合反應(yīng)中，逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆系姆磻?yīng)機(jī)理不同。逐步聚合通常（）A.反應(yīng)速度快B.分子量分布窄C.單體轉(zhuǎn)化率高D.以上都是2、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。以下關(guān)于納米材料性能特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點(diǎn)隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同3、復(fù)合材料的增強(qiáng)相可以是纖維、顆粒等，那么增強(qiáng)相對復(fù)合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強(qiáng)度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是4、在材料的失效分析中，斷口形貌能夠提供重要的信息。脆性斷裂的斷口通常呈現(xiàn)以下哪種特征？（）A.韌窩狀B.河流花樣C.纖維狀D.剪切唇5、在研究陶瓷材料的電學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷6、在研究材料的熱電性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導(dǎo)率B.提高電導(dǎo)率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時優(yōu)化熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)7、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析8、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，以下哪種測試方法可以評估材料在高溫下的重量變化？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.熱機(jī)械分析（TMA）D.動態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）9、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(guān)鍵？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.降解速率D.電導(dǎo)率10、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場處理D.以上都有可能11、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當(dāng)溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失12、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(qiáng)度不足。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制的引入可以有效地提高其強(qiáng)度？（）A.固溶強(qiáng)化B.時效強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.以上都是13、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強(qiáng)度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬14、在分析材料的聲學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對其隔音性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度15、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(jié)構(gòu)？（）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(xué)顯微鏡16、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時，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)17、材料的熱性能對于其在不同環(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)無關(guān)18、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能19、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(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20、對于一種新型的超導(dǎo)材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強(qiáng)度D.減小樣品尺寸二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的梯度功能材料的概念和特點(diǎn)，討論梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，以及性能優(yōu)化的策略。2、（本題5分）闡述材料的熱輻射性能和測量方法，分析影響熱輻射的因素，并說明如何利用熱輻射性能進(jìn)行材料的設(shè)計和應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討材料的離子注入改性技術(shù)，分析離子注入的原理和特點(diǎn)，討論離子注入對材料性能的影響，以及在表面改性中的應(yīng)用。4、（本題5分）分析光子晶體材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，探討其在光控器件和光通信中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料熱穩(wěn)定性的評價方法和指標(biāo)，分析影響材料熱穩(wěn)定性的因素，并說明如何通過材料設(shè)計和改性來提高熱穩(wěn)定性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃，面積為0.4m2，厚度為4mm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.6W/(m·K)，兩側(cè)溫差為60℃，計算熱流量。2、（本題5分）一種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1000安/米，試樣的橫截面積為0.5平方厘米，長度為10厘米，計算試樣達(dá)到飽和磁化時的磁矩是多少？3、（本題5分）在材料的硬度測試中，使用維氏硬度計，壓痕對角線長度分別為0.2毫米和0.18毫米，試驗(yàn)力為500克，計算該材料的維氏硬度值。4、（本題5分）一塊矩形的鈦合金板，長為40cm，寬為30cm，屈服強(qiáng)度為1000MPa，承受的均布載荷為80kN，計算板的最小厚度。5、（本題5分）一塊鋼板的屈服強(qiáng)度為450MPa，拉伸強(qiáng)度為600MPa，原始橫截面積為200mm2，拉伸后斷裂時的橫截面積為150mm2，計算其伸長率和斷裂時所承受的拉力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）探討材料的熱性能與能源利用的關(guān)系，