新疆政法學(xué)院《金屬材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁新疆政法學(xué)院《金屬材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》

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20個小題，每小題1分，共20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、對于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是2、對于一種新型的陶瓷基復(fù)合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強(qiáng)體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強(qiáng)度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配3、對于磁性材料，其磁滯回線的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線對應(yīng)的材料具有較好的磁存儲性能？（）A.矩形磁滯回線B.橢圓形磁滯回線C.直線型磁滯回線D.閉合型磁滯回線4、在材料的拉伸試驗中，屈服強(qiáng)度是一個重要的力學(xué)性能指標(biāo)。以下哪種材料的屈服強(qiáng)度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦5、在研究材料的磨損機(jī)制時，發(fā)現(xiàn)一種材料在干摩擦條件下主要發(fā)生磨粒磨損。以下哪種措施可以減少磨粒磨損？（）A.增加潤滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.選用耐磨材料6、在金屬材料的疲勞試驗中，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7、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間8、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9、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時，擴(kuò)散系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散，以下關(guān)于其擴(kuò)散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴(kuò)散系數(shù)大于置換擴(kuò)散系數(shù)B.間隙擴(kuò)散系數(shù)小于置換擴(kuò)散系數(shù)C.間隙擴(kuò)散系數(shù)等于置換擴(kuò)散系數(shù)D.兩者的擴(kuò)散系數(shù)大小關(guān)系取決于溫度10、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標(biāo)對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導(dǎo)率B.化學(xué)穩(wěn)定性C.機(jī)械強(qiáng)度D.氣體滲透性11、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強(qiáng)C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是12、對于一種新型的納米材料，其具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)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(qiáng)13、對于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)的關(guān)鍵？（）A.馬氏體相變B.奧氏體相變C.珠光體相變D.貝氏體相變14、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時，需要考慮其生物活性和力學(xué)相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是15、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16、陶瓷材料通常具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)17、在磁性材料的分類中，軟磁材料和硬磁材料的性能差異較大。以下哪種性能是軟磁材料所側(cè)重的？（）A.高矯頑力B.高剩磁C.高磁導(dǎo)率D.高磁能積18、對于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過功能梯度材料來實現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是19、材料的導(dǎo)熱性能對其在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要，那么影響材料導(dǎo)熱性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、壓力、濕度C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率D.以上都是20、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)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(jìn)措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細(xì)化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述材料的晶界對其性能的影響，包括力學(xué)性能、電學(xué)性能和熱學(xué)性能等方面，并舉例說明。2、（本題5分）論述材料的表面改性技術(shù)，包括物理氣相沉積（PVD）和化學(xué)氣相沉積（CVD）的原理、特點和應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)論述在研究金屬材料的塑性變形時，位錯的運動和交互作用，以及如何通過控制位錯來改善金屬的塑性。4、（本題5分）詳細(xì)分析高分子共混物中相容性對性能的影響，探討提高相容性的方法和手段。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的微納制造技術(shù)，包括光刻、刻蝕等工藝，分析微納制造技術(shù)對材料性能和器件功能的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度為400MPa，纖維的方向與彎曲方向成45°，纖維的強(qiáng)度為2000MPa，基體的強(qiáng)度為100MPa，計算纖維和基體的承載比例。2、（本題5分）某種磁性薄膜的矯頑力為100Oe，薄膜厚度為0.1μm，面積為1cm2，計算使薄膜磁化反轉(zhuǎn)所需的磁場能量。3、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1.5T，磁疇的平均尺寸為10μm，計算一個磁疇的磁矩。4、（本題5分）一塊陶瓷板的抗彎強(qiáng)度為150MPa，試樣的寬度為10毫米，厚度為5毫米，計算跨距為50毫米時的斷裂載荷。5、（本題5分）一塊鋁板，厚度為5mm，寬度為100mm，長度為200mm，鋁的密度為2.7g/cm3，計算該鋁板的質(zhì)量（忽略加工余量）。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述高溫結(jié)構(gòu)材料在燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動機(jī)中的