天津仁愛(ài)學(xué)院《材料凝固成形方法》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《材料凝固成形方法》2023-2024學(xué)年第二學(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、在考察材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線(xiàn)衍射分析2、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時(shí)尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀(guān)結(jié)構(gòu)D.以上都是3、在研究金屬間化合物的性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點(diǎn)和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導(dǎo)致其塑性差的主要原因？（）A.復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強(qiáng)C.存在大量的位錯(cuò)D.成分不均勻4、在材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀(guān)察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）5、復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時(shí)，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.拉伸強(qiáng)度B.沖擊韌性C.斷裂伸長(zhǎng)率D.硬度6、在研究材料的電磁性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的磁屏蔽性能。以下哪種微觀(guān)結(jié)構(gòu)特征對(duì)其磁屏蔽性能起關(guān)鍵作用？（）A.高磁導(dǎo)率B.低電導(dǎo)率C.均勻的微觀(guān)組織D.大量的缺陷7、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量8、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達(dá)到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學(xué)氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長(zhǎng)法9、在陶瓷材料的微波燒結(jié)技術(shù)中，以下關(guān)于微波燒結(jié)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的描述，正確的是（）A.微波燒結(jié)可以實(shí)現(xiàn)均勻加熱，但燒結(jié)速度慢B.微波燒結(jié)適用于所有類(lèi)型的陶瓷材料C.微波燒結(jié)能夠降低能耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量D.微波燒結(jié)對(duì)設(shè)備要求不高10、在研究金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程時(shí)，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會(huì)（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低11、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會(huì)影響陶瓷材料的燒結(jié)過(guò)程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末粒度D.以上都是12、在考察材料的生物相容性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒(méi)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13、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過(guò)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(guān)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(cuò)密度增加14、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15、在研究一種用于航空航天領(lǐng)域的高強(qiáng)度鈦合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)特定的熱處理工藝后，其強(qiáng)度得到顯著提升，但韌性略有下降。以下哪種熱處理過(guò)程中的相變最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.馬氏體相變B.貝氏體相變C.珠光體相變D.奧氏體相變16、金屬間化合物具有獨(dú)特的性能和結(jié)構(gòu)。對(duì)于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品17、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見(jiàn)的失效形式。對(duì)于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙18、在材料的疲勞試驗(yàn)中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對(duì)于低周疲勞試驗(yàn)，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時(shí)控制D.隨機(jī)控制19、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)20、一種高分子材料在溶劑中的溶解性較差。為了改善其溶解性，可以采取以下哪種方法？（）A.增加分子量B.引入極性基團(tuán)C.提高結(jié)晶度D.減少支鏈二、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)明復(fù)合材料的界面結(jié)合機(jī)制和界面性能對(duì)復(fù)合材料整體性能的影響。分析如何優(yōu)化復(fù)合材料的界面以提高其性能，并舉例說(shuō)明在不同類(lèi)型復(fù)合材料中的界面設(shè)計(jì)策略。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在研究材料的疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的微觀(guān)機(jī)制時(shí)，常用的微觀(guān)分析方法和技術(shù)。3、（本題5分）論述高分子材料壓電性能的影響因素，分析聚偏氟乙烯等材料具有較大壓電常數(shù)的原因和應(yīng)用前景。4、（本題5分）解釋超導(dǎo)材料的零電阻現(xiàn)象和邁斯納效應(yīng)，討論超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的摩擦學(xué)性能，包括摩擦系數(shù)、磨損率和潤(rùn)滑性能等，說(shuō)明摩擦磨損的機(jī)理和影響因素，以及在機(jī)械工程中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷材料的硬度為1500HV，壓頭為金剛石圓錐，試驗(yàn)力為800N，計(jì)算壓痕表面積。2、（本題5分）一塊正方形的硅晶片，邊長(zhǎng)為10cm，厚度為0.5mm，硅的密度為2.33g/cm3，計(jì)算該硅晶片的質(zhì)量。3、（本題5分）一個(gè)半圓柱形的金屬構(gòu)件，底面半徑為5厘米，長(zhǎng)度為30厘米，金屬的密度為8.0克/立方厘米，計(jì)算這個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量是多少克？4、（本題5分）一聚合物試樣，在拉伸試驗(yàn)中，初始標(biāo)距為20mm，拉伸后標(biāo)距為40mm，同時(shí)拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系為F=200x+100，其中F為拉力（N），x為伸長(zhǎng)量（mm），計(jì)算拉伸強(qiáng)度。5、（本題5分）已知一種鋼材的屈服強(qiáng)度為500MPa，拉伸試樣的原始橫截面積為100平方毫米，在拉伸試驗(yàn)中，當(dāng)載荷達(dá)到40000牛頓時(shí)發(fā)生屈服，計(jì)算試樣此時(shí)的直徑。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的導(dǎo)熱性能測(cè)試方法及其誤