北京理工大學《材料設計》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《材料設計》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在考察一種用于光學纖維的玻璃材料時，發(fā)現(xiàn)其在傳輸光信號時存在較大的損耗。以下哪種因素最有可能是導致光損耗的主要原因？（）A.雜質吸收B.瑞利散射C.非線性效應D.以上都是2、對于金屬材料，常見的晶體結構有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結構的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結構塑性相同3、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強C.控制燒結工藝D.以上都是4、在研究材料的聲學性能時，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構特征最有可能是導致其吸聲性能良好的原因？（）A.多孔結構B.纖維狀結構C.層狀結構D.顆粒狀結構5、在材料的電學性能中，材料的導電性可以分為導體、半導體和絕緣體，那么半導體材料的主要特點是什么？（）A.導電性介于導體和絕緣體之間B.具有特定的能帶結構C.可以通過摻雜改變導電性D.以上都是6、金屬間化合物具有獨特的性能和結構。對于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應用領域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品7、超導材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導材料，其臨界溫度通常在什么范圍內？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間8、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.半導體材料9、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.環(huán)境因素、腐蝕介質的性質C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是10、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料11、在研究陶瓷材料的電學性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷12、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高13、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學性能B.電學性能C.磁學性能D.以上都是14、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動15、高分子材料的老化會導致其性能下降。對于聚乙烯塑料，在戶外長期使用時，主要的老化因素是什么？（）A.紫外線輻射B.濕度C.氧氣D.溫度16、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物17、在分析一種用于風力發(fā)電葉片的復合材料時，發(fā)現(xiàn)其在長期使用后出現(xiàn)分層現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能是導致分層的主要原因？（）A.環(huán)境濕度B.疲勞載荷C.界面結合不良D.以上都是18、在材料的強化機制中，固溶強化是通過在基體中溶入溶質原子來提高材料強度的。對于鋁合金，以下哪種溶質原子的固溶強化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅19、對于一種用于鋰離子電池的負極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構建納米結構B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是20、在金屬的塑性變形過程中，會產生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導電性和導熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明在研究材料的疲勞裂紋萌生和擴展的微觀機制時，常用的微觀分析方法和技術。2、（本題5分）詳細解釋壓電材料的壓電效應，介紹常見的壓電材料及其在傳感器、驅動器等領域的應用。3、（本題5分）論述金屬材料在腐蝕環(huán)境中的主要腐蝕類型，分析每種腐蝕類型的特點和形成機制，并提出相應的防護措施。4、（本題5分）論述高分子材料的降解機制和影響因素，如光降解、熱降解和生物降解等，分析降解對環(huán)境的影響，并介紹可降解高分子材料的發(fā)展和應用。5、（本題5分）闡述非晶態(tài)材料的結構特點和性能優(yōu)勢，分析其制備方法和應用領域。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在材料的熱穩(wěn)定性測試中，一種聚合物從25℃加熱到300℃，質量損失了20%，原始質量為50克，計算剩余質量是多少克？2、（本題5分）某種鋼材的屈服強度為450MPa，拉伸試樣的原始直徑為10mm，標距長度為50mm，拉伸試驗后斷裂時的直徑為7mm，標距長度為70mm，計算其抗拉強度和伸長率。3、（本題5分）某聚合物材料的拉伸強度為40兆帕，試樣的原始橫截面積為50平方毫米，拉伸至斷裂時的載荷是多少牛頓？4、（本題5分）在金屬材料的硬度測試中，使用洛氏硬度計，壓頭壓入試樣的深度為0.2毫米，表盤讀數(shù)為80，已知硬度與壓入深度和表盤讀數(shù)的關系為H=100-0.002h-0.001R，其中h為壓入深度（毫米），R為表盤讀數(shù)，計算該金屬材料的洛氏硬度值。5、（本題5分）有一圓柱形的聚合物泡沫，底面半徑為6cm，高度為8cm，聚合物泡沫的密度為0.05g/cm3，計算泡沫的質量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的聲學性能（如聲速、聲衰減）的測試方法和應用，分析影響聲學性能的因素，如