煙臺(tái)大學(xué)《材料工程學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系2、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕3、在研究材料的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進(jìn)行表面強(qiáng)化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值4、對(duì)于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)5、在考察一種用于防彈頭盔的復(fù)合材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強(qiáng)方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹脂基體D.以上都是6、在研究材料的熱性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)7、在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料性能有重要影響。界面結(jié)合強(qiáng)度過高可能會(huì)導(dǎo)致（）A.材料韌性增加B.材料強(qiáng)度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高8、對(duì)于一種超導(dǎo)陶瓷材料，要提高其臨界轉(zhuǎn)變溫度，以下哪種途徑可能有幫助？（）A.元素替代B.優(yōu)化制備工藝C.控制氧含量D.以上都有可能9、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)擊穿場(chǎng)強(qiáng)與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)通常會(huì)（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高10、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅11、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(duì)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12、在材料的力學(xué)性能測(cè)試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對(duì)于同一種材料，以下哪種硬度測(cè)試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度13、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是14、一種高分子材料在戶外使用時(shí)發(fā)生老化。以下哪種老化機(jī)制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化15、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對(duì)的摩擦系數(shù)較?。浚ǎ〢.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬16、在復(fù)合材料的設(shè)計(jì)中，需要考慮增強(qiáng)體和基體的相容性。以下哪種因素對(duì)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17、在金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，以下關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴(kuò)展速率越快C.環(huán)境濕度對(duì)裂紋擴(kuò)展速率沒有影響D.裂紋擴(kuò)展速率與加載頻率無關(guān)18、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(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是19、在研究陶瓷材料的韌性時(shí)，發(fā)現(xiàn)引入相變?cè)鲰g機(jī)制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變?cè)鲰g？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷20、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對(duì)于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙21、陶瓷材料的強(qiáng)度測(cè)試通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的方法。對(duì)于同一種陶瓷材料，在三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，得到的強(qiáng)度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時(shí)相同，有時(shí)不同D.取決于加載速度22、玻璃是一種常見的無機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)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(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)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(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件23、一種復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)相組成，若要提高其在高溫下的性能，應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強(qiáng)相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝24、對(duì)于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復(fù)其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應(yīng)用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是25、對(duì)于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數(shù)需要調(diào)整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入探討材料的壓電性能，解釋壓電效應(yīng)的原理和逆壓電效應(yīng)，分析影響壓電性能的因素以及在傳感器和驅(qū)動(dòng)器中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述陶瓷材料的燒結(jié)過程，包括各個(gè)階段的特點(diǎn)和影響燒結(jié)的主要因素，以及如何控制這些因素來獲得理想的陶瓷性能。3、（本題5分）解釋材料的自潤(rùn)滑材料的工作原理和分類。分析自潤(rùn)滑材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，并舉例說明在無油潤(rùn)滑機(jī)械中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)論述金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制，如固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和加工硬化等，解釋它們的強(qiáng)化原理，并舉例說明在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種聚合物材料的拉伸強(qiáng)度為80MPa，現(xiàn)制作一個(gè)橫截面積為50平方毫米的試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，當(dāng)拉伸力達(dá)到4000牛頓時(shí)斷裂，計(jì)算試樣的原始長(zhǎng)度。2、（本題5分）某材料的疲勞壽命為10^7次，應(yīng)力幅為200MPa，若應(yīng)力幅提高到300MPa，計(jì)算疲勞壽命。3、（本題5分）某種陶瓷材料的熱穩(wěn)定性可以用熱沖擊參數(shù)來衡量，熱導(dǎo)率為15瓦/（米·開爾文），彈性模量為150GPa，熱膨脹系數(shù)為8×10^-6/℃，計(jì)算熱沖擊參數(shù)。4、（本題5分）一種超導(dǎo)材料的臨界溫度為90K，計(jì)算其在室溫（25℃）下的電阻與在臨界溫度下電阻的比值。5、（本題5分）某種材料的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系為α=0.0001T+5×10^-6，計(jì)算從0℃到500℃的平均線膨脹系數(shù)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料表面改性中的物理氣相沉積技術(shù)（如濺射