南京航空航天大學《材料物理性能》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京航空航天大學《材料物理性能》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、在研究材料的抗蠕變性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化2、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散3、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型4、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)擴散系數與溫度之間存在指數關系。以下哪種機制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機制B.間隙機制C.交換機制D.表面擴散機制5、對于一種新型的納米材料，其具有獨特的物理和化學性質。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應？（）A.光學吸收邊發(fā)生藍移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強6、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。對于碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，以下關于其性能特點的描述，正確的是？（）A.強度高、模量高、耐腐蝕性好B.強度低、模量低、耐腐蝕性差C.強度高、模量低、耐腐蝕性好D.強度低、模量高、耐腐蝕性差7、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結構來實現(xiàn)B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響8、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9、對于功能材料，壓電材料在傳感器領域有廣泛應用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃10、在研究材料的電性能時，介電常數是一個重要的參數。對于陶瓷電容器材料，其介電常數主要取決于什么？（）A.晶體結構B.化學成分C.孔隙率D.燒成溫度11、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度是一個重要的性能指標。在以下哪種測試方法中，可以較為準確地測定高分子材料的玻璃化轉變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）12、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關于玻璃的結構和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導電性良好，可用于制造電子器件13、納米材料由于其特殊的尺寸效應，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對于納米金屬材料，以下哪種性能會顯著提高？（）A.強度B.塑性C.導電性D.熱穩(wěn)定性14、對于一種光學玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調整可能有效？（）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15、對于一種陶瓷基復合材料，要改善其韌性，以下哪種增強相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述生物醫(yī)用材料的性能要求和分類，分析其在醫(yī)療器械和組織工程中的應用。2、（本題5分）材料的磨損機制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點和影響因素，并提出相應的耐磨材料設計原則。3、（本題5分）詳細闡述材料的拓撲絕緣體的物理特性和應用前景，分析拓撲絕緣體的研究現(xiàn)狀和面臨的問題。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討金屬基復合材料的制備方法和性能特點，分析增強體的種類、含量和分布對金屬基復合材料性能的影響，論述金屬基復合材料在汽車、航空航天和電子封裝等領域的應用和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）全面論述材料的磁致伸縮性能的測試方法和應用，分析影響磁致伸縮性能的因素，如磁場強度、溫度等，并探討在智能材料中的應用。3、（本題5分）深入探討材料的熱障涂層的性能要求和制備方法，分析熱障涂層在高溫環(huán)境下的失效機制和防護策略，論述熱障涂層在航空發(fā)動機葉片、燃氣輪機部件等高溫部件中的應用和發(fā)展。4、（本題5分）深入探討材料的量子效應和在納米材料中的表現(xiàn)，分析量子限域、量子隧穿等效應對材料性能的影響，以及在量子器件中的應用。5、（本題5分）全面論述材料的自修復材料的原理和應用，解釋自修復的機制和類型，分析自修復材料的性能特點和應用領域，探討未來的發(fā)展前景。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）已知一種金屬的原子半徑為0.16nm，晶體結構為簡單立方，計算其晶格常數。2、（本題10分）在材料的熱膨脹實驗中，一種金屬從20℃加熱到1