北京化工大學《材料工程與安全》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《材料工程與安全》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2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、在分析材料的耐磨涂層性能時，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結合強度對其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結合強度？（）A.增加涂層厚度B.對基體進行預處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分2、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料3、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結構特點是什么？（）A.線性結構，分子間作用力小B.支化結構，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結構，交聯(lián)度高D.體型結構，不溶不熔4、對于一種新型的納米材料，其具有獨特的物理和化學性質。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應？（）A.光學吸收邊發(fā)生藍移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強5、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動6、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導電填料含量B.構建多層結構C.提高材料的磁導率D.以上都是7、在研究金屬的腐蝕行為時，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定環(huán)境中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地阻止了進一步的腐蝕。以下哪種金屬的氧化膜具有這種良好的保護作用？（）A.鋁B.鐵C.銅D.鋅8、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復合材料的主要優(yōu)點有哪些？（）A.強度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設計性強D.以上都是9、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高10、陶瓷材料的燒結是制備陶瓷材料的關鍵步驟，那么影響陶瓷材料燒結的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、燒結時間、氣氛B.顆粒尺寸、添加劑、壓力C.加熱速率、冷卻方式、成型方法D.以上都是11、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關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12、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕13、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14、對于半導體材料，其導電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導體材料在低溫下導電性能較差，但隨著溫度升高導電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質濃度增加B.受主雜質濃度增加C.本征激發(fā)增強D.晶格散射減弱15、在分析一種用于航天器熱防護的隔熱材料時，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述材料的環(huán)境適應性，包括耐候性、耐腐蝕性等，說明影響材料環(huán)境適應性的因素和提高適應性的方法。2、（本題5分）論述材料的光催化性能，如半導體光催化劑的原理和應用，分析影響光催化效率的因素及在環(huán)境治理和能源轉換中的應用前景。3、（本題5分）闡述復合材料中增強相和基體相之間的界面結合方式，以及良好的界面結合對復合材料性能的重要意義。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述高分子復合材料的界面改性方法，分析界面相容性對力學性能的影響，以及如何通過表面處理和添加相容劑改善界面性能。2、（本題5分）全面論述材料的熱性能，包括比熱容、熱導率和熱膨脹系數(shù)等，研究其與材料結構和成分的關系，以及在熱管理中的應用。3、（本題5分）詳細論述材料熱穩(wěn)定性的測試方法和評價標準，以及如何通過材料的成分設計和微觀結構調控來提高熱穩(wěn)定性。4、（本題5分）論述金屬材料的熱處理工藝對其組織和性能的影響，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工藝的作用和適用范圍。5、（本題5分）分析高分子材料的老化機理和防老化措施，包括光老化、熱老化和化學老化等，以及各種防老化方法的原理和應用。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）已知某種金屬材料的硬度為250HBW，一個長方體的金屬試樣，長為20毫米，寬為15毫米，高為10毫米，用一個1000克的壓頭進行硬度