中南財經(jīng)政法大學(xué)《材料工程基礎(chǔ)實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料工程基礎(chǔ)實驗》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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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(yīng)力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子2、在研究材料的聲學(xué)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(dǎo)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)3、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕4、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性5、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6、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時，裂紋擴(kuò)展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大7、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8、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)9、在分析一種用于摩擦制動的材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是造成這種現(xiàn)象的原因？（）A.材料的熱衰退B.磨損顆粒的堆積C.接觸面的氧化D.以上都是10、對于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維11、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是12、對于一種新型的納米材料，其具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強(qiáng)13、在研究材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機(jī)制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損14、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細(xì)化B.析出強(qiáng)化C.固溶強(qiáng)化D.位錯密度增加15、在分析材料的腐蝕防護(hù)方法時，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽極保護(hù)可以有效地減緩腐蝕。陽極保護(hù)的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護(hù)性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性16、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17、在研究材料的磁致伸縮性能時，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金18、對于一種用于激光加工的光學(xué)材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學(xué)均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍(lán)寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是19、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標(biāo)對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導(dǎo)率B.化學(xué)穩(wěn)定性C.機(jī)械強(qiáng)度D.氣體滲透性20、對于一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維和基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結(jié)合強(qiáng)度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述材料拉伸試驗中的屈服現(xiàn)象和屈服強(qiáng)度的確定方法，分析影響屈服強(qiáng)度的因素，并說明屈服強(qiáng)度在工程設(shè)計中的重要性。2、（本題5分）論述涂層防護(hù)在材料腐蝕防護(hù)中的作用和原理，分析不同類型涂層（如有機(jī)涂層、無機(jī)涂層和金屬涂層）的性能特點和適用范圍，并探討涂層的失效機(jī)制和防護(hù)壽命預(yù)測方法。3、（本題5分）深入探討材料的蠕變性能，解釋蠕變的定義和蠕變曲線的階段特征，分析影響材料蠕變行為的因素，以及在高溫結(jié)構(gòu)部件中的設(shè)計考慮。4、（本題5分）詳細(xì)說明復(fù)合材料中增強(qiáng)相和基體相的作用，并舉例分析它們在不同類型復(fù)合材料中的協(xié)同效果。5、（本題5分）論述在材料的失效分析中，常見的失效模式和原因，以及如何通過失效分析來改進(jìn)材料的性能和設(shè)計。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一金屬合金，其中A元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，B元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，A元素的原子量為20g/mol，B元素的原子量為40g/mol，計算該合金的原子密度。2、（本題5分）一個橄欖形的塑料零件，長軸半徑為4厘米，短軸半徑為3厘米，長度為10厘米，塑料的密度為1.1克/立方厘米，計算這個零件的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）一個圓柱形的鋁合金筒，外徑為28毫米，內(nèi)徑為20毫米，長度為800毫米，密度為2.7克/立方厘米，計算質(zhì)量。4、（本題5分）一圓柱形的銅棒，直徑為20mm，長度為1m，銅的電阻率為1.7×10??Ω·m，計算該銅棒的電阻。5、（本題5分）一根鉻鎳不銹鋼絲，長度為100厘米，橫截面積為0.5平方毫米，鉻鎳不銹鋼的電阻率為7.2×10^-7歐姆·米，計算該不銹鋼絲的電阻。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的形狀記憶效應(yīng)的應(yīng)用和發(fā)展，解釋形狀記憶合金的原理，分析其在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用