長春科技學院《材料設計》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝2、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關鍵步驟。下列關于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學反應3、在分析材料的導熱性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復合材料4、在分析材料的電性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導體C.絕緣體D.超導體5、材料的力學性能測試是評估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗中，以下關于應力-應變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應力與應變呈非線性關系B.屈服階段材料會發(fā)生明顯的塑性變形C.強化階段材料的強度逐漸降低D.斷裂階段材料的應力為零6、在研究材料的聲學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的吸聲效果。以下哪種材料微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導致其吸聲性能良好的原因？（）A.多孔結(jié)構(gòu)B.纖維狀結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.顆粒狀結(jié)構(gòu)7、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學性能B.電學性能C.磁學性能D.以上都是8、在研究金屬間化合物的性能時，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導致其塑性差的主要原因？（）A.復雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強C.存在大量的位錯D.成分不均勻9、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是10、在研究材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)潤滑劑的使用能夠顯著降低磨損。以下哪種潤滑劑的作用機制主要是形成油膜隔離？（）A.固體潤滑劑B.液體潤滑劑C.氣體潤滑劑D.半固體潤滑劑11、在研究材料的光學透明性時，以下關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12、在考察材料的耐腐蝕性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)13、在研究一種用于智能穿戴設備的柔性電子材料時，需要考慮其拉伸性能和電學性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是14、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較小？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方15、材料的光學性能對于其在光學器件中的應用至關重要。對于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學成分、表面粗糙度、內(nèi)部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導率、介電常數(shù)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明納米材料的特殊性質(zhì)和效應，如量子尺寸效應、表面效應等，以及它們對材料性能的影響。2、（本題5分）闡述金屬材料的相變過程，包括奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，分析相變對金屬性能的影響及控制相變的方法。3、（本題5分）闡述金屬材料的疲勞破壞機制，包括疲勞裂紋的萌生和擴展過程，并提出提高金屬材料疲勞壽命的方法。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述陶瓷材料的晶體結(jié)構(gòu)特點與化學鍵類型如何共同決定其力學、熱學和電學性能，并舉例說明。2、（本題5分）全面論述材料的磁致伸縮性能的測試方法和應用，分析影響磁致伸縮性能的因素，如磁場強度、溫度等，并探討在智能材料中的應用。3、（本題5分）深入探討高分子材料的老化機制和防護措施，研究光老化、熱老化和化學老化等對高分子性能的影響，以及相應的防護方法。4、（本題5分）詳細論述材料的阻尼合金的阻尼機制和性能特點，分析影響阻尼性能的因素，如合金成分、組織結(jié)構(gòu)等，并探討在減震降噪中的應用。5、（本題5分）詳細論述材料的梯度磁性材料的設計和性能，研究其磁性能的梯度分布特點和應用，以及制備過程中的關鍵技術(shù)。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）有一圓錐形的玻璃燈罩，底面直徑為20厘米，高為30厘米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，求燈罩的質(zhì)量。2、（本題10分）一圓