山東工藝美術(shù)學(xué)院《材料工程基礎(chǔ)B》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁山東工藝美術(shù)學(xué)院

《材料工程基礎(chǔ)B》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批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標(biāo)。當(dāng)環(huán)境溫度從低于Tg升高到高于Tg時，高分子材料的力學(xué)性能通常會發(fā)生顯著變化。以下哪種描述最能準(zhǔn)確反映這種變化？（）A.從脆性轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性B.從彈性轉(zhuǎn)變?yōu)檎承訡.從高硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀捕菵.從高強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛷?qiáng)度2、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。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)無關(guān)3、在陶瓷材料的制備過程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維4、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程時，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（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低5、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）6、在研究材料的介電性能時，介電常數(shù)反映了材料儲存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料7、對于一種用于航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的單晶高溫合金，以下哪種晶體取向的高溫性能最優(yōu)？（）A.B.C.D.隨機(jī)取向8、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的參數(shù)。對于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量9、在復(fù)合材料的設(shè)計中，需要考慮增強(qiáng)體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學(xué)組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是10、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是11、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應(yīng)與陶瓷材料具有良好的化學(xué)相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑12、在研究金屬材料的疲勞性能時，通常會對試樣進(jìn)行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論13、對于一種耐磨涂層材料，要提高其與基體的結(jié)合強(qiáng)度，以下哪種方法較為有效？（）A.增加涂層厚度B.進(jìn)行預(yù)處理C.優(yōu)化涂層成分D.以上都可以14、在研究材料的電學(xué)性能時，電導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。以下關(guān)于電導(dǎo)率的影響因素的描述，錯誤的是（）A.溫度升高，金屬的電導(dǎo)率通常降低B.雜質(zhì)的存在會提高金屬的電導(dǎo)率C.晶體缺陷會降低材料的電導(dǎo)率D.材料的電導(dǎo)率與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)15、一種新型的納米材料在實驗中表現(xiàn)出了獨特的性能。以下哪種測試方法最適合用于表征其納米尺度的結(jié)構(gòu)和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線衍射（XRD）16、在高分子材料的分類中，根據(jù)受熱后的行為可分為熱塑性和熱固性高分子。熱塑性高分子材料在加熱時（）A.變軟可塑B.發(fā)生交聯(lián)C.分解破壞D.保持形狀不變17、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(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)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18、在分析材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種磨損類型通常伴隨著劇烈的能量消耗？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損19、在考察材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯運動B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦20、一種高分子共混材料的性能不理想。為了改善其性能，可以通過以下哪種方法？（）A.調(diào)整共混比例B.加入相容劑C.改變加工工藝D.以上都可以21、在研究材料的導(dǎo)熱性能時，熱導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。對于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高22、材料的熱穩(wěn)定性是指材料在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力，那么影響材料熱穩(wěn)定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是23、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性，但其居里溫度相對較低。當(dāng)溫度超過居里溫度時，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24、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時容易發(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)25、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強(qiáng)度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述磁性液體在磁場作用下的特性及其在密封、減震、潤滑等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋什么是材料的摩擦化學(xué)磨損，分析其產(chǎn)生的機(jī)理，并說明在潤滑和摩擦學(xué)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說明在研究材料的摩擦磨損性能時，常用的摩擦磨損試驗機(jī)的工作原理和測試方法。4、（本題5分）在研究金屬材料的塑性變形機(jī)制時，滑移和孿生有何區(qū)別？請從變形方式、晶體取向變化、變形量等方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷材料的斷裂韌性為5MPa·m^(1/2)，存在一表面裂紋，長度為2mm，計算該陶瓷材料承受的臨界應(yīng)力。2、（本題5分）一塊平行四邊形的銅板，底為10厘米，高為6厘米，厚度為1毫米，銅的熱導(dǎo)率為400瓦/（米·開爾文），兩側(cè)溫差為100℃，計算熱流量。3、（本題5分）有一形狀復(fù)雜的鑄鐵零件，體積為800cm3，密度為7.2g/cm3，計算該零件的質(zhì)量。若要對其進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳層厚度要求達(dá)到2mm，滲碳劑的消耗速率為0.5g/cm2·h，計算滲碳處理所需的時間。4、（本題5分）某種玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為400MPa，纖維的方向與彎曲方向成45°，纖維的強(qiáng)度為2000MPa，基體的強(qiáng)度為100MPa，計算纖維和基體的承載比例。5、（本題5分）在材料的摩擦磨損實驗中，試樣與對磨件之間的摩擦力為50牛頓，滑動距離為1000米，計算摩擦功是多少焦耳？四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、