湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程材料與成型工藝》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程材料與成型工藝》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、對于一種磁性半導(dǎo)體材料，其同時具有磁性和半導(dǎo)體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導(dǎo)體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻2、在研究材料的電學(xué)性能時，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是3、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)4、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進(jìn)行表面強(qiáng)化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值5、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導(dǎo)熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)C.共混其他高分子D.增加分子量6、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。以下關(guān)于斷裂類型和特征的描述，正確的是（）A.脆性斷裂通常伴隨著較大的塑性變形B.韌性斷裂的斷口呈現(xiàn)出河流花樣C.疲勞斷裂的斷口具有明顯的疲勞輝紋D.環(huán)境斷裂與材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關(guān)7、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（）A.強(qiáng)度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計性強(qiáng)D.以上都是8、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場方向9、在金屬材料的加工過程中，冷加工和熱加工會對材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會使金屬材料的（）A.強(qiáng)度增加，塑性降低B.強(qiáng)度降低，塑性增加C.強(qiáng)度和塑性都增加D.強(qiáng)度和塑性都降低10、在陶瓷材料的制備過程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維11、在研究材料的熱障涂層時，發(fā)現(xiàn)涂層的熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)對其性能有重要影響。以下哪種涂層材料的熱導(dǎo)率通常較低？（）A.氧化鋯涂層B.氧化鋁涂層C.氮化硅涂層D.碳化硅涂層12、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13、在研究一種用于汽車發(fā)動機(jī)的耐熱合金時，發(fā)現(xiàn)其在長期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成14、在考察高分子材料的老化性能時，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導(dǎo)致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響15、在研究材料的光學(xué)透明性時，以下關(guān)于影響材料透明性的因素的描述，錯誤的是（）A.材料中的雜質(zhì)和缺陷會降低透明性B.材料的結(jié)晶度越高，透明性越好C.光的波長對材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會影響透明性二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明材料的電學(xué)性能中的介電損耗，論述其產(chǎn)生機(jī)制和影響因素，分析在電容器和絕緣材料中的應(yīng)用和控制方法。2、（本題5分）論述形狀記憶合金的工作原理和性能特點(diǎn)，介紹其在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用實例。3、（本題5分）論述高分子液晶材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，分析其形成液晶態(tài)的條件和影響因素，以及在顯示技術(shù)和高性能材料中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述功能材料的定義和分類，如形狀記憶材料、智能材料和生物醫(yī)用材料等，分析其性能特點(diǎn)和應(yīng)用需求，并探討功能材料的發(fā)展趨勢。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的仿生表面的設(shè)計和性能，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5分）深入論述金屬材料的腐蝕防護(hù)技術(shù)，如涂層防護(hù)、陰極保護(hù)、緩蝕劑等，探討其防護(hù)原理、應(yīng)用場景及存在的問題和改進(jìn)方向。3、（本題5分）探討復(fù)合材料的界面設(shè)計和優(yōu)化方法，包括界面結(jié)合強(qiáng)度、界面相容性和界面殘余應(yīng)力的控制等方面。4、（本題5分）詳細(xì)論述材料的磁致伸縮現(xiàn)象，分析磁致伸縮材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，論述磁致伸縮效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制和影響因素以及在傳感器、驅(qū)動器和精密定位等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。5、（本題5分）全面論述材料的增材制造技術(shù)（3D打?。┑脑砗蛻?yīng)用，分析不同3D打印技術(shù)對材料性能的影響，并探討在制造業(yè)中的發(fā)展前景。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）有一矩形的鎢板，長12cm，寬8cm，厚度為0.8mm，鎢的密度為19.3g/cm3，計算其質(zhì)量。2、（本題10分）一塊長方體陶瓷材料，長20cm，寬10cm，高5cm，其孔隙率為10%，已知材料的真實密度為2.5g/cm3