山西工學(xué)院《新型薄膜材料與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《新型薄膜材料與技術(shù)》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25個小題，每小題1分，共25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、復(fù)合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)？（）A.高強(qiáng)度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強(qiáng)度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強(qiáng)度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強(qiáng)度、低韌性、低殘余應(yīng)力2、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3、一種新型的復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。為了滿足輕量化要求，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下哪種性能指標(biāo)？（）A.強(qiáng)度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比4、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值5、對于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關(guān)6、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實驗，確定其疲勞極限為200MPa。如果實際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次7、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8、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是9、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是10、在研究一種新型金屬材料的力學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)其抗拉強(qiáng)度明顯高于傳統(tǒng)材料，同時延展性也較好。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種性能提升的原因？（）A.固溶強(qiáng)化B.細(xì)晶強(qiáng)化C.沉淀強(qiáng)化D.加工硬化11、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12、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13、在考察材料的生物相容性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒有引起明顯的免疫反應(yīng)。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.熱性能D.電性能14、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制15、在研究材料的磁性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較大的磁滯回線面積。以下哪種材料最有可能具有這種特性？（）A.軟磁材料B.硬磁材料C.矩磁材料D.順磁材料16、在材料的磁性性能中，材料可以分為順磁性、抗磁性和鐵磁性等，那么鐵磁性材料的主要特點(diǎn)是什么？（）A.在外磁場作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性B.在外磁場作用下產(chǎn)生較弱的磁性C.在外磁場作用下不產(chǎn)生磁性D.以上都不是17、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時，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18、對于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強(qiáng)相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維19、在材料的加工過程中，經(jīng)常會用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對一種金屬進(jìn)行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.韌性D.導(dǎo)電性20、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結(jié)合能B.晶體結(jié)構(gòu)C.化學(xué)成分D.溫度21、在考察材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯運(yùn)動B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦22、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準(zhǔn)確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）23、在研究超導(dǎo)材料時，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。以下關(guān)于超導(dǎo)材料臨界溫度的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的化學(xué)成分對臨界溫度有重要影響B(tài).壓力增大通常會提高超導(dǎo)材料的臨界溫度C.雜質(zhì)的存在會降低超導(dǎo)材料的臨界溫度D.臨界溫度與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)24、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)越小25、對于一種光學(xué)材料，需要其在特定波長范圍內(nèi)具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在研究金屬材料的焊接性能時，闡述焊接接頭的組織和性能特點(diǎn)，分析焊接過程中的熱影響區(qū)對材料性能的影響，并提出改善焊接接頭質(zhì)量的措施。2、（本題5分）詳細(xì)說明材料的磁致伸縮現(xiàn)象，論述其原理和性能特點(diǎn)，分析影響磁致伸縮性能的因素及在傳感器和驅(qū)動器中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋材料的自修復(fù)性能，分析自修復(fù)材料的類型和自修復(fù)機(jī)制。4、（本題5分）深入探討金屬材料的塑性變形機(jī)制，包括滑移、孿生等方式，分析影響金屬塑性的因素，以及如何通過加工工藝提高金屬的塑性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的儲能模量為5×10^8Pa，損耗模量為1×10^8Pa，在頻率為10Hz的動態(tài)力學(xué)分析中，計算損耗因子。2、（本題5分）在材料的摩擦磨損實驗中，試樣與對磨件之間的摩擦力為50牛頓，滑動距離為1000米，計算摩擦功是多少焦耳？3、（本題5分）一根金鈀合金線，長度為70厘米，橫截面積為0.4平方毫米，金鈀合金的電阻率為12×10^-7歐姆·米，計算該合金線的電阻。4、（本題5分）已知一種金屬的原子半徑為0.16nm，晶體結(jié)構(gòu)為簡單立方，計算其晶格常數(shù)。5、（本題5分）有一混凝土梁，跨度為8m，承受均布載荷15kN/m，梁的截面為矩形，高300mm，寬200mm，計算最大剪力和最大剪應(yīng)力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述