鄭州經(jīng)貿(mào)學(xué)院《材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)鄭州經(jīng)貿(mào)學(xué)院《材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散，以下關(guān)于其擴(kuò)散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴(kuò)散系數(shù)大于置換擴(kuò)散系數(shù)B.間隙擴(kuò)散系數(shù)小于置換擴(kuò)散系數(shù)C.間隙擴(kuò)散系數(shù)等于置換擴(kuò)散系數(shù)D.兩者的擴(kuò)散系數(shù)大小關(guān)系取決于溫度2、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料3、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析（TGA）是一種常用的測(cè)試方法。通過(guò)TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對(duì)于一種聚合物材料，在加熱過(guò)程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能4、材料的阻尼性能是指材料在振動(dòng)過(guò)程中消耗能量的能力，那么影響材料阻尼性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.溫度、頻率、應(yīng)變幅值C.材料的制備工藝、熱處理?xiàng)l件D.以上都是5、在考察一種用于防彈頭盔的復(fù)合材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強(qiáng)方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹(shù)脂基體D.以上都是6、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來(lái)源B.材料的阻尼性能與溫度無(wú)關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒(méi)有影響7、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以提高材料的表面性能。對(duì)于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻8、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。以下哪種半導(dǎo)體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦9、在分析材料的電性能時(shí)，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(dǎo)體C.絕緣體D.超導(dǎo)體10、對(duì)于磁性材料，磁疇的大小和分布對(duì)材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學(xué)顯微鏡11、在研究材料的磨損性能時(shí)，磨損量是衡量磨損程度的重要指標(biāo)。對(duì)于在潤(rùn)滑條件下工作的滑動(dòng)軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤(rùn)滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)12、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性，但其居里溫度相對(duì)較低。當(dāng)溫度超過(guò)居里溫度時(shí)，磁性急劇下降。以下哪種方法可以有效提高該材料的居里溫度？（）A.摻雜其他元素B.改變制備工藝C.增加材料的厚度D.施加外加磁場(chǎng)13、對(duì)于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是14、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(shí)滿足這兩個(gè)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15、在材料的無(wú)損檢測(cè)方法中，超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是16、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強(qiáng)化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強(qiáng)化是通過(guò)增加晶體缺陷來(lái)提高材料強(qiáng)度B.細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強(qiáng)度越高D.細(xì)晶強(qiáng)化對(duì)材料的硬度沒(méi)有影響17、對(duì)于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘18、對(duì)于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場(chǎng)處理D.以上都有可能19、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見(jiàn)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(wú)關(guān)20、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋磁性液體的組成和性能特點(diǎn)，分析其在密封、潤(rùn)滑等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在研究聚合物的流變性能時(shí)，常用的測(cè)試方法和儀器，以及如何根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析材料的流動(dòng)特性。3、（本題5分）論述材料的表面改性技術(shù)，包括物理氣相沉積（PVD）和化學(xué)氣相沉積（CVD）的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。4、（本題5分）解釋什么是材料的蠕變現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的機(jī)制，并說(shuō)明在高溫環(huán)境下如何提高材料的抗蠕變性能。5、（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。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷材料在室溫下的熱導(dǎo)率為2.0W/(m·K)，厚度為10mm，兩側(cè)溫差為50°C，計(jì)算通過(guò)該陶瓷材料的熱流量。2、（本題5分）有一種聚合物的粘彈性可以用Maxwell模型描述，其中彈簧的彈性模量為10GPa，阻尼器的粘度為5×10?Pa·s，在施加一個(gè)100MPa的階躍應(yīng)力時(shí)，計(jì)算初始應(yīng)變和10s后的應(yīng)變。3、（本題5分）某種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維方向的彈性模量為40GPa，垂直纖維方向的彈性模量為8GPa，纖維體積分?jǐn)?shù)為40%，計(jì)算復(fù)合材料在30°方向的彈性模量。4、（本題5分）有一壓電陶瓷環(huán)，內(nèi)徑為20mm，外徑為30mm，高度為10mm，壓電系數(shù)為400pC/N，受到壓力為80N，計(jì)算產(chǎn)生的電壓。5、（本題5分）一個(gè)圓錐形的金屬零件，底面直徑為8厘米，高度為12厘米，金屬的密度為7.6克/立方厘米，計(jì)算這個(gè)零件的質(zhì)量是多少克？四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述功能材料的分類和特點(diǎn)，如壓電材料、熱電材料和磁致伸縮材料等，分析其