湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院《碳纖維材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院《碳纖維材料》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在研究金屬的塑性變形過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會(huì)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會(huì)2、高分子材料的老化是指材料在使用過(guò)程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學(xué)腐蝕B.機(jī)械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是3、一種金屬玻璃材料具有優(yōu)異的性能。以下哪種特點(diǎn)是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強(qiáng)度B.高塑性C.良好的導(dǎo)電性D.高韌性4、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽(yáng)極氧化5、對(duì)于一種光學(xué)晶體材料，要提高其光學(xué)均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長(zhǎng)工藝B.進(jìn)行退火處理C.控制雜質(zhì)含量D.以上都有可能6、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過(guò)特定的熱處理工藝后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細(xì)化B.析出強(qiáng)化C.固溶強(qiáng)化D.位錯(cuò)密度增加7、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分8、在材料的力學(xué)性能測(cè)試中，拉伸試驗(yàn)可以得到材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。對(duì)于一種鋼材，其屈服強(qiáng)度為300MPa，抗拉強(qiáng)度為500MPa。在拉伸過(guò)程中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到400MPa時(shí)，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時(shí)，材料的應(yīng)變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.29、在分析一種用于超級(jí)電容器的電極材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其比電容較低。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質(zhì)的負(fù)載量B.優(yōu)化電極的孔隙結(jié)構(gòu)C.提高電極的導(dǎo)電性D.以上都是10、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對(duì)于鎳基高溫合金，以下哪種因素會(huì)顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會(huì)影響11、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹(shù)脂可以用于水處理。對(duì)于離子交換樹(shù)脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹(shù)脂的種類B.樹(shù)脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值12、對(duì)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是13、對(duì)于一種壓電材料，其能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實(shí)際應(yīng)用中最為常見(jiàn)？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘14、高分子材料的性能可以通過(guò)添加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么常見(jiàn)的高分子材料添加劑有哪些？（）A.增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑B.潤(rùn)滑劑、著色劑、抗靜電劑C.填充劑、增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑D.以上都是15、在研究一種用于高溫超導(dǎo)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對(duì)臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷16、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對(duì)于一種鋁合金材料，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)，確定其疲勞極限為200MPa。如果實(shí)際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計(jì)其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次17、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)于金屬材料和高分子材料，以下哪種說(shuō)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(méi)有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)18、復(fù)合材料的增強(qiáng)相可以是纖維、顆粒等，那么增強(qiáng)相對(duì)復(fù)合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強(qiáng)度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是19、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。以下關(guān)于納米材料性能特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點(diǎn)隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同20、一種高分子材料在加工過(guò)程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過(guò)高B.剪切速率過(guò)大C.分子量分布過(guò)寬D.添加劑含量過(guò)高21、對(duì)于一種用于太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料，要提高其光電轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.摻雜雜質(zhì)元素C.制備納米結(jié)構(gòu)D.增加材料厚度22、在研究材料的耐腐蝕性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護(hù)層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以23、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對(duì)其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤(rùn)滑條件D.摩擦副的材料24、一種高分子復(fù)合材料在受力時(shí)出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象。以下哪種因素對(duì)銀紋的形成和發(fā)展影響較大？（）A.應(yīng)力水平B.溫度C.濕度D.材料組成25、在金屬材料的熱處理過(guò)程中，淬火可以顯著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在較大內(nèi)應(yīng)力，需要進(jìn)行（）A.正火B(yǎng).回火C.退火D.滲碳二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋高分子納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以及其制備方法和應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)闡述金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能特點(diǎn)，分析增強(qiáng)體的種類和分布對(duì)性能的影響，以及在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。3、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律和影響因素。分析如何通過(guò)材料設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)來(lái)抑制疲勞裂紋擴(kuò)展，并舉例說(shuō)明在機(jī)械工程中的應(yīng)用。4、（本題5分）深入探討金屬材料的塑性變形機(jī)制，包括滑移、孿生等方式，分析影響金屬塑性的因素，以及如何通過(guò)加工工藝提高金屬的塑性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種陶瓷的熱膨脹系數(shù)為5×10??/℃，從20℃加熱到800℃，長(zhǎng)度為10cm，計(jì)算其熱膨脹量。2、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的本征載流子濃度為1×101?cm?3，施主雜質(zhì)濃度為1×101?cm?3，計(jì)算多數(shù)載流子濃度和少數(shù)載流子濃度。3、（本題5分）一種納米材料的顆粒直徑為50nm，密度為8g/cm3。若要制備100g該納米材料，計(jì)算所需顆粒的數(shù)量。4、（本題5分）有一圓柱形的聚合物泡沫，底面半徑為6cm，高度為8cm，聚合物泡沫的密度為0.05g/cm3，計(jì)算泡沫的質(zhì)量。5、（本題5分）一塊鋼板的長(zhǎng)度為2米，寬度為1.5米，厚度為10毫米，鋼板的密度為7.85克/立方厘米，計(jì)算這塊鋼板的質(zhì)量是多少千克？四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（