河北師范大學《材料分析測試技術（二）》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《材料分析測試技術（二）》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、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可2、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值3、在材料的加工過程中，經常會用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對一種金屬進行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強度B.塑性C.韌性D.導電性4、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時，需要考慮其與生物體的相容性。以下哪種材料特性對生物相容性的影響最為關鍵？（）A.表面化學性質B.力學性能C.降解速率D.電導率5、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6、在研究金屬材料的再結晶過程中，發(fā)現(xiàn)再結晶溫度與預先變形量有關。以下哪種說法是正確的？（）A.變形量越大，再結晶溫度越高B.變形量越大，再結晶溫度越低C.變形量與再結晶溫度無關D.變形量適中時，再結晶溫度最低7、在研究材料的表面改性時，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現(xiàn)這一效果？（）A.離子注入B.化學鍍C.陽極氧化D.激光表面處理8、對于一種用于激光加工的光學材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是9、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內部氣孔C.夾雜物D.以上都是10、在研究材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因為在該溫度附近（）A.分子鏈運動加劇B.自由體積增加C.內摩擦增大D.以上都是11、在分析金屬材料的疲勞裂紋擴展行為時，觀察到在特定的應力水平下，裂紋擴展速率突然加快。以下哪種微觀結構的變化最有可能是導致這一現(xiàn)象的關鍵因素？（）A.位錯密度增加B.析出相粗化C.晶界弱化D.夾雜物增多12、在材料的磁性性能中，材料可以分為順磁性、抗磁性和鐵磁性等，那么鐵磁性材料的主要特點是什么？（）A.在外磁場作用下產生較強的磁性B.在外磁場作用下產生較弱的磁性C.在外磁場作用下不產生磁性D.以上都不是13、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結合能B.晶體結構C.化學成分D.溫度14、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散15、對于一種用于半導體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學組成B.控制分子量分布C.改進曝光工藝D.以上都是16、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結工藝D.以上都是17、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造18、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是19、在研究一種用于智能穿戴設備的柔性電子材料時，需要考慮其拉伸性能和電學性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是20、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產生兩種不同的氣體產物B.存在兩種不同的結晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明材料的磁性能，如鐵磁性、順磁性和抗磁性等，闡述不同磁性能的特點和產生原理，分析影響材料磁性能的因素及應用。2、（本題5分）詳細闡述材料的光學性能，包括折射、反射、吸收等，說明材料光學性能的影響因素和應用。3、（本題5分）論述材料的光學非線性性能，解釋非線性光學現(xiàn)象的產生機理和應用。4、（本題5分）論述金屬基復合材料的制備方法和性能優(yōu)勢，分析其在航空航天領域的應用前景。5、（本題5分）詳細論述高分子材料的老化現(xiàn)象，包括老化的類型、原因和影響老化的因素，以及延緩老化的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種金屬的晶格常數(shù)為0.28nm，計算其原子堆積密度。2、（本題5分）一塊三角形的金屬板，底邊長為10厘米，高為8厘米，厚度為2毫米，金屬的密度為8.5克/立方厘米，計算這塊金屬板的質量是多少克？3、（本題5分）一圓柱形的鈦合金棒，直徑為60mm，長度為1.2m，承受軸向拉力為1500kN，鈦合金的屈服強度為1200MPa，計算棒的伸長量。4、（本題5分）已知某種液晶顯示材料的響應時間為10ms，施加的電壓變化為5V，電容為0.1μF，計算其驅動電流。5、（本題5分）有一塊鑄鐵件，其抗拉強度為300MPa，承受的拉伸載荷為150kN，計算該鑄鐵件所需的最小橫截面積。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的超快激光加工技術在材料微納結