北京理工大學《相變原理與工藝》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《相變原理與工藝》2023-2024學年第一學期期末試卷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、在磁性材料中，根據磁化特性的不同可以分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料通常具有（）A.高矯頑力和高剩磁B.低矯頑力和低剩磁C.高矯頑力和低剩磁D.低矯頑力和高剩磁2、在研究材料的電磁性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的磁屏蔽性能。以下哪種微觀結構特征對其磁屏蔽性能起關鍵作用？（）A.高磁導率B.低電導率C.均勻的微觀組織D.大量的缺陷3、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應速度快，但產物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產物的分子量隨反應時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料4、在材料的腐蝕類型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對于不銹鋼在海水環(huán)境中的應用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動的海水中5、在材料的阻尼性能研究中，以下關于阻尼機制和影響因素的描述，正確的是（）A.內摩擦是材料阻尼的主要來源B.材料的阻尼性能與溫度無關C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對材料的振動特性沒有影響6、對于一種形狀記憶合金，其能夠在一定條件下恢復到預先設定的形狀。以下哪種合金體系最常被用于形狀記憶應用？（）A.銅基合金B(yǎng).鐵基合金C.鈦鎳合金D.鈷基合金7、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C.提高結晶度D.減少支鏈8、對于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是9、一種納米材料在制備過程中容易團聚。為了減少團聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以10、在研究材料的抗蠕變性能時，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復合材料11、在研究材料的擴散行為時，發(fā)現(xiàn)擴散系數與溫度密切相關。以下哪種關系能夠較好地描述擴散系數與溫度的關系？（）A.線性關系B.指數關系C.冪函數關系D.對數關系12、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細化晶粒C.增加強度、提高塑性、調整硬度D.以上都不是13、在研究材料的熱變形行為時，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數？（）A.差示掃描量熱法B.熱機械分析C.動態(tài)熱機械分析D.以上都是14、高分子材料的玻璃化轉變溫度（Tg）是一個重要的參數。對于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結晶度D.降低分子量15、一種新型的復合材料在航空航天領域有潛在應用。為了滿足輕量化要求，應重點關注以下哪種性能指標？（）A.強度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比16、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復合材料的主要優(yōu)點有哪些？（）A.強度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設計性強D.以上都是17、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤滑條件C.選擇合適的配對材料D.以上都可以18、在研究材料的阻尼性能時，阻尼系數是一個重要的參數。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數通常與什么因素有關？（）A.分子量B.結晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關19、材料的磁性能包括磁化強度、矯頑力等參數。對于軟磁材料和硬磁材料，以下關于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強度低20、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。以下哪種微觀機制對其阻尼性能的貢獻最大？（）A.位錯運動B.晶界滑移C.分子鏈內摩擦D.界面摩擦二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述材料的微納制造技術，包括光刻、刻蝕等工藝，分析微納制造技術對材料性能和器件功能的影響。2、（本題5分）闡述材料的超導現(xiàn)象和超導材料的分類。分析高溫超導材料的發(fā)展現(xiàn)狀和應用前景，以及目前面臨的技術挑戰(zhàn)。3、（本題5分）論述金屬間化合物的結構特點和性能優(yōu)勢，分析其在高溫結構材料和功能材料方面的應用前景，并探討目前研究中存在的問題。4、（本題5分）分析光子晶體材料的結構和光學特性，論述其在光通信等領域的應用。5、（本題5分）闡述材料拉伸試驗中的屈服現(xiàn)象和屈服強度的確定方法，分析影響屈服強度的因素，并說明屈服強度在工程設計中的重要性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一復合材料，由70%的碳纖維和30%的環(huán)氧樹脂組成，碳纖維的熱導率為100W/(m·K)，環(huán)氧樹脂的熱導率為0.2W/(m·K)，計算該復合材料的熱導率。2、（本題5分）已知一種陶瓷材料的熱導率為20W/(m·K)，厚度為20mm，兩側溫差為100°C。若熱傳遞面積為0.05m2，計算單位時間內通過該陶瓷材料的熱量。3、（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，銅的熱導率為400瓦/（米·開爾文），兩側溫差為100℃，計算熱流量。4、（本題5分）有一壓電晶體，在沿某一方向施加500N的壓力時，產生的電荷量為5C，計算該方向上的壓電系數。5、（本題5分）一種陶瓷的介電損耗角正切為0.03，在頻率為1500赫茲的電場中，介電常數為120，計算介電損耗。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的聲學性