濰坊職業(yè)學(xué)院《材料表面工程》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《材料表面工程》2023-2024學(xué)年第二學(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(gè)小題，每小題1分，共25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、在研究材料的耐腐蝕性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護(hù)層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以2、在研究一種用于光學(xué)存儲(chǔ)的相變材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是3、對于一種高溫合金，要提高其抗氧化性能，以下哪種元素的添加通常是有效的？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鎳4、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因?yàn)樵谠摐囟雀浇ǎ〢.分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇B.自由體積增加C.內(nèi)摩擦增大D.以上都是5、在研究材料的阻尼性能時(shí)，阻尼系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關(guān)？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關(guān)6、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時(shí)，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯7、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析是一種常用的方法。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無機(jī)材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過程8、在研究材料的疲勞性能時(shí)，疲勞極限是一個(gè)重要的指標(biāo)。以下關(guān)于疲勞極限的描述，錯(cuò)誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無限次循環(huán)加載下不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力B.表面粗糙度對材料的疲勞極限沒有影響C.提高材料的強(qiáng)度可以提高其疲勞極限D(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關(guān)9、在高分子材料的共聚改性中，以下關(guān)于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無規(guī)共聚可以提高高分子材料的結(jié)晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對高分子材料的力學(xué)性能影響不大D.共聚不會(huì)改變高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度10、在材料的微觀結(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）11、金屬材料在加工過程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是12、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高13、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變14、在研究材料的電性能時(shí)，介電常數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度15、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能16、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。對于碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以下關(guān)于其性能特點(diǎn)的描述，正確的是？（）A.強(qiáng)度高、模量高、耐腐蝕性好B.強(qiáng)度低、模量低、耐腐蝕性差C.強(qiáng)度高、模量低、耐腐蝕性好D.強(qiáng)度低、模量高、耐腐蝕性差17、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷18、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19、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.斷裂伸長率D.硬度20、在研究材料的熱電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導(dǎo)率B.提高電導(dǎo)率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時(shí)優(yōu)化熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)21、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關(guān)于這兩種晶格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點(diǎn)高于面心立方晶格22、材料的力學(xué)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(yàn)中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系B.屈服階段材料會(huì)發(fā)生明顯的塑性變形C.強(qiáng)化階段材料的強(qiáng)度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零23、對于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷24、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)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(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)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(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）25、陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時(shí)也存在脆性大的缺點(diǎn)。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是復(fù)合材料的界面，分析良好的界面結(jié)合對于復(fù)合材料性能的重要性，討論影響復(fù)合材料界面性能的因素及改善界面性能的方法。2、（本題5分）深入探討材料的非線性光學(xué)性能，解釋非線性光學(xué)效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制，分析影響非線性光學(xué)性能的因素，以及在光通信和激光技術(shù)中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述陶瓷材料在制備過程中容易出現(xiàn)裂紋的原因，以及減少裂紋產(chǎn)生、提高陶瓷材料強(qiáng)度的有效措施。4、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的微納制造技術(shù)，包括光刻、刻蝕等工藝，分析微納制造技術(shù)對材料性能和器件功能的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一種金屬材料在室溫下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，應(yīng)力比為0.1，最大應(yīng)力為400MPa，經(jīng)過10^7次循環(huán)后發(fā)生斷裂，計(jì)算其疲勞強(qiáng)度。2、（本題5分）已知一種高分子材料的蠕變?nèi)崃繛?×10??Pa?1，在恒定應(yīng)力為10MPa作用下，計(jì)算經(jīng)過1000s后的應(yīng)變。3、（本題5分）一塊長度為1m的光纖，纖芯直徑為5μm，包層直徑為125μm，計(jì)算光纖的數(shù)值孔徑。4、（本題5分）一塊正方形的碳纖維復(fù)合材料板，邊長為30cm，碳纖維的體積分?jǐn)?shù)為70%，碳纖維的拉伸強(qiáng)度為4000MPa，基體的拉伸強(qiáng)度為1000MPa，計(jì)算板的拉伸強(qiáng)度。5、（本題5分）某磁性材料的磁滯回線中，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0特斯拉，矯頑力為80安/米，計(jì)算矩形比。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30