婁底幼兒師范高等專(zhuān)科學(xué)?！豆δ懿牧吓c表面工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《功能材料與表面工程》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、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線(xiàn)性關(guān)系B.拋物線(xiàn)關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系2、對(duì)于一種用于電動(dòng)汽車(chē)電池的隔膜材料，要提高其離子透過(guò)性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關(guān)鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學(xué)穩(wěn)定性C.熱關(guān)閉性能D.以上都是3、在研究材料的抗輻射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在輻射環(huán)境下性能穩(wěn)定。以下哪種材料結(jié)構(gòu)特征最有助于提高其抗輻射能力？（）A.致密的晶體結(jié)構(gòu)B.非晶態(tài)結(jié)構(gòu)C.納米結(jié)構(gòu)D.多孔結(jié)構(gòu)4、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導(dǎo)現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫(kù)珀對(duì)理論D.價(jià)鍵理論5、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，熱導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會(huì)怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高6、對(duì)于一種電致變色材料，要提高其變色響應(yīng)速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進(jìn)電極材料C.調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓D.以上都有可能7、金屬材料的腐蝕防護(hù)方法有很多種，那么常見(jiàn)的腐蝕防護(hù)方法有哪些？（）A.涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、陽(yáng)極保護(hù)B.選擇耐腐蝕材料、控制環(huán)境因素C.加入緩蝕劑、進(jìn)行表面處理D.以上都是8、對(duì)于金屬材料，常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結(jié)構(gòu)塑性相同9、在研究金屬材料的熱處理時(shí)，淬火和回火是兩個(gè)重要的工藝。對(duì)于一種中碳鋼，經(jīng)過(guò)淬火后得到馬氏體組織，然后進(jìn)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(yīng)力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度10、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過(guò)一定的工藝復(fù)合而成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排布方式對(duì)復(fù)合材料的性能有著重要影響。以下關(guān)于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機(jī)排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料各向同性B.單向排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在纖維方向上強(qiáng)度最高C.多層交叉排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能均勻D.纖維排布方式對(duì)復(fù)合材料的熱性能沒(méi)有影響11、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12、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應(yīng)力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細(xì)化晶粒C.增加強(qiáng)度、提高塑性、調(diào)整硬度D.以上都不是13、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)表面粗糙度對(duì)磨損率有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，表面粗糙度越大，磨損率（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低14、在材料的拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。以下哪種材料的屈服強(qiáng)度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦15、在研究金屬的塑性變形機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到阻礙。以下哪種障礙物對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用最強(qiáng)？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.空位16、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對(duì)于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子17、在研究聚合物的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長(zhǎng)鏈支化B.線(xiàn)性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度18、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是19、在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料性能有重要影響。界面結(jié)合強(qiáng)度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致（）A.材料韌性增加B.材料強(qiáng)度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高20、在金屬材料的冷加工過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度增加而塑性降低？（）A.回復(fù)B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的高溫性能，如高溫強(qiáng)度、高溫蠕變和高溫氧化等，分析影響材料高溫性能的因素及在高溫環(huán)境中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋高分子材料在溶液中溶解性良好的原因，討論分子結(jié)構(gòu)對(duì)溶解性的影響規(guī)律和在高分子材料加工中的應(yīng)用。3、（本題5分）在材料的失效分析中，如何通過(guò)斷口形貌分析判斷材料的失效模式和原因？請(qǐng)結(jié)合具體案例進(jìn)行詳細(xì)闡述。4、（本題5分）詳細(xì)分析材料的熱膨脹現(xiàn)象，解釋其產(chǎn)生的原因，并舉例說(shuō)明熱膨脹在工程應(yīng)用中的影響和應(yīng)對(duì)措施。5、（本題5分）詳細(xì)闡述功能陶瓷材料中高介電常數(shù)和低介電損耗的實(shí)現(xiàn)途徑，分析其在電子元件中的應(yīng)用要求。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊陶瓷板的斷裂韌性為3MPa·m^1/2，裂紋長(zhǎng)度為1.5毫米，計(jì)算斷裂時(shí)的應(yīng)力。2、（本題5分）有一壓電陶瓷環(huán)，內(nèi)徑為30mm，外徑為40mm，高度為15mm，壓電系數(shù)為500pC/N，受到壓力為100N，計(jì)算產(chǎn)生的電壓。3、（本題5分）一個(gè)圓柱形的鋁合金筒，外徑為28毫米，內(nèi)徑為20毫米，長(zhǎng)度為800毫米，密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算質(zhì)量。4、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的電子遷移率為1000cm2/V·s，在電場(chǎng)強(qiáng)度為100V/cm時(shí)，計(jì)算電子的漂移速度。5、（本題5分）一塊鋁板，厚度為5mm，寬度為100mm，長(zhǎng)度為200mm，鋁的密度為2.7g/cm3，計(jì)算該鋁板的質(zhì)量（忽略加工余量）。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討高分子材料在溶液中的構(gòu)象變化和分子運(yùn)動(dòng)行為，