蘭州工業(yè)學(xué)院《無機非金屬材料工學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于一種生物醫(yī)用材料，需要其具有良好的生物相容性和力學(xué)性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.鈷鉻合金D.聚乙烯2、在研究超導(dǎo)材料的應(yīng)用時，以下哪個領(lǐng)域是超導(dǎo)材料最有前景的應(yīng)用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造3、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關(guān)于壓電效應(yīng)原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.壓電效應(yīng)是由于材料的極化引起B(yǎng).所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學(xué)成分無關(guān)4、對于一種高溫合金，要提高其抗氧化性能，以下哪種元素的添加通常是有效的？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鎳5、對于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘6、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導(dǎo)率這個參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導(dǎo)率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復(fù)合材料7、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8、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場方向9、材料的摩擦磨損性能在機械工程中具有重要意義。以下關(guān)于摩擦磨損機制和影響因素的描述，正確的是（）A.粘著磨損是由于材料表面的分子間作用力引起B(yǎng).材料的硬度越高，越容易發(fā)生磨損C.潤滑可以完全消除材料的磨損D.摩擦系數(shù)與接觸面積無關(guān)10、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低11、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當(dāng)溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失12、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是13、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)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(fù)合材料，以下關(guān)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14、在分析材料的聲學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對其隔音性能的貢獻最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度15、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時，發(fā)現(xiàn)其磁導(dǎo)率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導(dǎo)率的提升？（）A.殘余應(yīng)力B.雜質(zhì)含量C.晶界結(jié)構(gòu)D.以上都是16、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)17、在研究金屬材料的相變過程中，發(fā)現(xiàn)一種合金在冷卻過程中從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。以下哪種因素會影響這種相變的發(fā)生？（）A.冷卻速度B.合金元素含量C.原始組織狀態(tài)D.以上均會影響18、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制19、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20、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度21、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對晶體結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。一般來說，較高的結(jié)晶溫度會導(dǎo)致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結(jié)晶速度加快D.結(jié)晶度降低22、在分析材料的抗疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境23、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。對于高分子材料的分子量分布，以下說法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對高分子材料的加工性能沒有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學(xué)性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性24、在金屬材料的疲勞裂紋擴展過程中，以下關(guān)于裂紋擴展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴展速率越快C.環(huán)境濕度對裂紋擴展速率沒有影響D.裂紋擴展速率與加載頻率無關(guān)25、在考察材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度時，發(fā)現(xiàn)一種材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度受到壓力的影響。一般來說，增加壓力會使超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述涂層防護在材料腐蝕防護中的作用和原理，分析不同類型涂層（如有機涂層、無機涂層和金屬涂層）的性能特點和適用范圍，并探討涂層的失效機制和防護壽命預(yù)測方法。2、（本題5分）詳細分析金屬間化合物的制備方法和工藝難點，解釋如何控制相組成和微觀結(jié)構(gòu)，以獲得優(yōu)異的性能，并舉例說明其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和解決方案。3、（本題5分）詳細闡述材料的阻尼性能，解釋阻尼的產(chǎn)生機制和衡量指標，分析影響材料阻尼性能的因素，以及在減震降噪領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）論述在材料的失效分析中，常見的失效模式和原因，以及如何通過失效分析來改進材料的性能和設(shè)計。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一圓柱形的工程塑料棒，底面半徑為2厘米，長度為50厘米，工程塑料的密度為1.3克/立方厘米，求棒的質(zhì)量。2、（本題5分）一圓柱形的陶瓷電容，內(nèi)外半徑分別為3mm和5mm，高度為8mm，陶瓷的相對介電常數(shù)為800，計算其電容值。3、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為100μm，相對介電常數(shù)為5，施加1000V的電壓，計算薄膜中的電場強度。4、（本題5分）某種聚合物的粘彈性行為可以用Maxwell模型描述，彈簧模量為10MPa，粘壺粘度為5×10?Pa·s，施加應(yīng)力為5MPa，計算應(yīng)變隨時間的變化。5、（本題5分）一個圓柱形的鋁合金筒，外徑為28毫米，內(nèi)徑為20毫米，長度為800毫米，密度為2.7克/立方厘米，計算質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）