中南大學《輕金屬冶金學》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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中南大學《輕金屬冶金學》

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30個小題，每小題1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、金屬間化合物具有獨特的性能和結構。以下關于金屬間化合物特點和應用的描述，正確的是（）A.金屬間化合物的塑性通常較好B.金屬間化合物的硬度低于純金屬C.金屬間化合物可用于高溫結構材料D.金屬間化合物在常溫下容易加工成型2、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降3、研究材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過程中會經(jīng)歷不同階段。當材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時，對應的應力被稱為（）A.屈服強度B.抗拉強度C.彈性極限D.斷裂強度4、陶瓷材料的制備工藝對其性能有重要影響，那么陶瓷材料的主要制備工藝有哪些？（）A.粉末冶金法、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法B.熱壓燒結法、常壓燒結法、反應燒結法C.等離子噴涂法、激光熔覆法、爆炸噴涂法D.以上都是5、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴展時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴展？（）A.降低應力強度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長度6、對于一種壓電材料，其能夠將機械能轉化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘7、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結構C.共混其他高分子D.增加分子量8、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產(chǎn)效率和精度。以下關于陶瓷注射成型的特點和應用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會產(chǎn)生廢品C.注射成型可以制備復雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對陶瓷原料的要求不高9、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯10、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結構的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結構B.體心立方結構C.面心立方結構D.簡單立方結構11、一種新型的儲氫材料在實驗中表現(xiàn)出了較高的儲氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機框架（MOF）D.以上均有可能12、在研究材料的輻射損傷時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高能粒子輻照下性能下降。以下哪種微觀缺陷的產(chǎn)生是導致性能下降的主要原因？（）A.空位B.位錯環(huán)C.間隙原子D.空洞13、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現(xiàn)金屬的細晶強化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質處理14、在材料的疲勞測試中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.平均應力B.應力幅C.加載頻率D.環(huán)境溫度15、對于陶瓷材料的增韌方法，以下哪種方法能夠有效提高陶瓷的斷裂韌性？（）A.相變增韌B.纖維增韌C.顆粒增韌D.以上都是16、在高分子材料的成型加工過程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強塑料17、金屬材料的腐蝕防護方法有很多種，那么常見的腐蝕防護方法有哪些？（）A.涂層保護、陰極保護、陽極保護B.選擇耐腐蝕材料、控制環(huán)境因素C.加入緩蝕劑、進行表面處理D.以上都是18、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質通常作為自由基聚合的引發(fā)劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯19、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20、在研究材料的耐磨損性能時，以下哪種磨損機制通常在高載荷和高速度下發(fā)生？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損21、在分析一種用于制造刀具的硬質合金時，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結相的含量B.細化晶粒C.優(yōu)化燒結工藝D.以上都是22、在研究超導材料時，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫珀對理論D.價鍵理論23、在研究陶瓷材料的壓電性能時，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24、對于金屬基復合材料，以下哪種增強相能夠同時提高材料的強度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維25、在研究一種用于太陽能熱水器的吸熱涂層材料時，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是26、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27、在研究材料的疲勞裂紋擴展時，Paris公式描述了裂紋擴展速率與應力強度因子幅的關系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當應力強度因子幅增大時，裂紋擴展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大28、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29、在研究金屬材料的晶體結構時，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關于這兩種晶格結構特點的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點高于面心立方晶格30、一種新型的納米材料在實驗中表現(xiàn)出了獨特的性能。以下哪種測試方法最適合用于表征其納米尺度的結構和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線衍射（XRD）二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述復合材料的界面特性對其性能的影響，包括界面結合強度、界面相容性和界面殘余應力等方面。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）論述材料的梯度功能材料的設計原則和性能評估，研究梯度功能材料的成分和結構設計，分析性能評估的方法和指標，探討在工程中的應用。4、（本題5分）詳細論述新型儲能材料的結構設計和性能調(diào)控策略，以及在新能源汽車和智能電網(wǎng)中的應用前景和挑戰(zhàn)。5、（本題5分）分析高分子材料的性能調(diào)控方法，包括分子結構設計、共混改性和填充增強等方面。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在研究材料的失效分析時，斷裂失效是常見的形式之一。闡述斷裂失效的分類（如脆性斷裂和韌性斷裂），分析其斷口特征和斷裂機制，并提出預防斷裂失效的措施。2、（本題5分）解釋什么是智能材料，論述智能材料的種類和性能特點，分析其響應機制和應用領域，如形狀記憶合金和壓電材料。3、（本題5分）詳細說明材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門檻值，分析影響疲勞裂紋擴展速率的因素及在結構壽命預測中的應用。4、（本題5分）詳細說明在研究材料的熱穩(wěn)定性時，常用的熱分析方法，如熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）的原理和應用。5、（本題5分）論述非晶態(tài)材料的結構特征和性能特點，分析其在電子、光學等領域的