華北理工大學《高分子化學與物理基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《高分子化學與物理基礎》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、在研究聚合物的降解行為時，發(fā)現(xiàn)其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩(wěn)定性？（）A.抗氧化劑B.光穩(wěn)定劑C.增塑劑D.填充劑2、在考察材料的熱變形行為時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會增加材料的蠕變速率？（）A.降低應力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子3、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結構的材料熱膨脹系數(shù)較?。浚ǎ〢.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方4、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種關系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關系B.拋物線關系C.指數(shù)關系D.冪函數(shù)關系5、對于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是6、在研究陶瓷材料的壓電性能時，以下哪種陶瓷材料具有優(yōu)異的壓電性能？（）A.鈦酸鋇B.氧化鎂C.氧化鋁D.氧化硅7、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結構發(fā)生相變，導致性能下降。以下哪種測試方法可以有效地監(jiān)測這種相變過程？（）A.熱膨脹測量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射8、在研究金屬材料的熱處理時，淬火和回火是兩個重要的工藝。對于一種中碳鋼，經(jīng)過淬火后得到馬氏體組織，然后進行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細化晶粒，提高強度9、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10、在纖維增強復合材料中，纖維與基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。界面結合強度過高可能會導致（）A.材料韌性增加B.材料強度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高11、對于一種形狀記憶合金，其能夠在一定條件下恢復到預先設定的形狀。以下哪種合金體系最常被用于形狀記憶應用？（）A.銅基合金B(yǎng).鐵基合金C.鈦鎳合金D.鈷基合金12、在材料的拉伸試驗中，真應力和工程應力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應力（）A.小于工程應力B.等于工程應力C.大于工程應力D.與工程應力無關13、在研究一種用于太陽能熱水器的吸熱涂層材料時，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是14、在研究聚合物的結晶行為時，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結構，而在其他條件下則形成半結晶或無定形結構。以下哪種因素對聚合物的結晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結構D.添加劑的種類和含量15、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射線衍射分析二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的電性能與材料的能帶結構的關系。分析導體、半導體和絕緣體的能帶結構特點，并舉例說明在電子器件中的應用。2、（本題5分）詳細說明高分子材料的結構與性能的關系，如分子鏈結構、分子量和分子間作用力等對性能的影響，分析如何通過結構設計改善高分子材料的性能。3、（本題5分）詳細闡述在研究陶瓷基復合材料時，增強相的種類和分布對材料性能的影響，以及制備過程中的難點和解決方法。4、（本題5分）詳細說明高分子材料的老化現(xiàn)象，探討導致高分子材料老化的因素和延緩老化的措施。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述材料的導熱性能及其影響因素，包括材料的化學成分、晶體結構、孔隙率和溫度等方面，以及提高材料導熱性能的方法。2、（本題5分）詳細論述材料的磨損機制和磨損類型，包括粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，分析材料硬度、韌性和表面狀態(tài)等因素對磨損性能的影響，探討提高材料耐磨性的方法和表面處理技術。3、（本題5分）全面論述高溫結構材料在燃氣輪機和航空發(fā)動機中的應用要求和失效機制，以及提高高溫結構材料可靠性的方法。4、（本題5分）論述復合材料的性能預測方法，包括力學性能、熱性能和電性能等方面，以及各種預測方法的優(yōu)缺點。5、（本題5分）論述材料的熱膨脹性能與熱匹配設計，分析熱膨脹系數(shù)的影響因素，研究在多材料組件中如何進行熱匹配設計以避免熱應力和熱失效。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一塊復合材料板，纖維方向的強度為500MPa，垂直纖維方向的強度為200MPa，計算強度各向異性系數(shù)。2、（本題10分）某種高分子材料的蠕變實驗中，在應力為5MPa的作用下，1000s時的應變達到