中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《金屬材料學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

《金屬材料學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在研究一種用于量子計(jì)算的超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相干時(shí)間較短。以下哪種方法可能有助于延長(zhǎng)相干時(shí)間？（）A.提高材料純度B.優(yōu)化制備條件C.降低工作溫度D.以上都是2、復(fù)合材料的分類方法有很多種，那么常見(jiàn)的復(fù)合材料分類方法有哪些？（）A.按增強(qiáng)相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點(diǎn)分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結(jié)構(gòu)形式分類D.以上都是3、在分析材料的磁滯回線時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導(dǎo)率較高4、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽(yáng)極氧化5、在材料的失效分析中，斷口形貌能夠提供重要的信息。脆性斷裂的斷口通常呈現(xiàn)以下哪種特征？（）A.韌窩狀B.河流花樣C.纖維狀D.剪切唇6、對(duì)于一種壓電材料，其能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實(shí)際應(yīng)用中最為常見(jiàn)？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘7、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學(xué)降解、機(jī)械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是8、對(duì)于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽(yáng)極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是9、材料的聲學(xué)性能包括吸音、隔音等，那么影響材料聲學(xué)性能的主要因素有哪些？（）A.材料的密度、孔隙率、彈性模量B.材料的厚度、形狀、表面狀態(tài)C.聲波的頻率、波長(zhǎng)、入射角度D.以上都是10、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時(shí)尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是11、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度不足。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制的引入可以有效地提高其強(qiáng)度？（）A.固溶強(qiáng)化B.時(shí)效強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.以上都是12、對(duì)于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來(lái)說(shuō)，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高13、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大14、在研究材料的表面改性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種處理方法能夠顯著提高材料的表面硬度和耐磨性。以下哪種表面處理方法最有可能實(shí)現(xiàn)這一效果？（）A.離子注入B.化學(xué)鍍C.陽(yáng)極氧化D.激光表面處理15、在考察材料的熱變形行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會(huì)增加材料的蠕變速率？（）A.降低應(yīng)力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子16、對(duì)于一種磁性半導(dǎo)體材料，其同時(shí)具有磁性和半導(dǎo)體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導(dǎo)體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻17、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，以下哪種陶瓷材料具有優(yōu)異的壓電性能？（）A.鈦酸鋇B.氧化鎂C.氧化鋁D.氧化硅18、研究材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷不同階段。當(dāng)材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力被稱為（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.彈性極限D(zhuǎn).斷裂強(qiáng)度19、對(duì)于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是20、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過(guò)程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)性能，包括光的反射、折射、吸收和透射等，說(shuō)明這些性能與材料結(jié)構(gòu)和成分的關(guān)系，分析影響光學(xué)性能的因素及應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的激光加工技術(shù)，解釋激光加工的原理和特點(diǎn)，分析激光參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量的影響，以及在材料成型和表面處理中的應(yīng)用。3、（本題5分）全面分析復(fù)合材料中增強(qiáng)體與基體之間的界面結(jié)合機(jī)制，討論界面性能對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并舉例說(shuō)明改善界面結(jié)合的方法。4、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的熱膨脹現(xiàn)象，解釋熱膨脹系數(shù)的物理意義和影響因素，分析熱膨脹在材料應(yīng)用中的利弊以及如何控制熱膨脹。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的生物相容性，包括血液相容性和組織相容性，說(shuō)明影響生物相容性的因素和評(píng)價(jià)方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一根銅導(dǎo)線，長(zhǎng)度為100米，橫截面積為2平方毫米，銅的電阻率為1.7×10^-8歐姆·米，計(jì)算該導(dǎo)線的電阻。2、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為100μm，相對(duì)介電常數(shù)為5，施加1000V的電壓，計(jì)算薄膜中的電場(chǎng)強(qiáng)度。3、（本題5分）有一陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)為30%，基體的熱膨脹系數(shù)為8×10??K?1，增強(qiáng)體的熱膨脹系數(shù)為4×10??K?1，計(jì)算該復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。4、（本題5分）一種合金的疲勞極限為200MPa，應(yīng)力比為0.1，計(jì)算最大應(yīng)力。5、（本題5分）一塊三角形的銅板，底邊長(zhǎng)為20cm，高為15cm，厚度為1mm，銅的電導(dǎo)率為5.9×10?S/m，在銅板兩端施加10V的電壓，計(jì)算通過(guò)銅板的電流。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述金屬材料的冷加工和熱加工對(duì)材料性能的影響，包括加工硬化、回復(fù)和再結(jié)晶等過(guò)程，以及不同加工方法的適用范圍。2、（本