湖南體育職業(yè)學(xué)院《無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》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、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分2、對(duì)于一種磁性半導(dǎo)體材料，其同時(shí)具有磁性和半導(dǎo)體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導(dǎo)體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻3、在研究一種新型金屬材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)材料。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致這種高強(qiáng)度的原因？（）A.細(xì)小均勻的晶粒B.大量的位錯(cuò)C.粗大的晶界D.較多的夾雜物4、對(duì)于一種形狀記憶合金，要提高其形狀回復(fù)率，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制訓(xùn)練工藝C.改善熱處理?xiàng)l件D.以上都有可能5、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6、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系7、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導(dǎo)現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫珀對(duì)理論D.價(jià)鍵理論8、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對(duì)于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會(huì)發(fā)生變化？（）A.會(huì)變化B.不會(huì)變化C.有時(shí)會(huì)變化，有時(shí)不會(huì)變化D.取決于加載速度9、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(qiáng)塑料10、材料的電磁性能包括導(dǎo)電性、磁性等，那么影響材料電磁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、磁場強(qiáng)度、電場強(qiáng)度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是11、在研究聚合物的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長鏈支化B.線性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度12、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是13、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種測試方法可以有效評(píng)估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測量D.長期高溫服役試驗(yàn)14、在研究高分子材料的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動(dòng)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15、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)16、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17、玻璃是一種常見的無機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件18、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以提高材料的表面性能。對(duì)于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻19、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量20、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強(qiáng)度是一個(gè)重要指標(biāo)。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度？（）A.三點(diǎn)彎曲法B.拉伸試驗(yàn)C.壓縮試驗(yàn)D.沖擊試驗(yàn)21、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)擊穿場強(qiáng)與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場強(qiáng)通常會(huì)（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高22、陶瓷材料的強(qiáng)度測試通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的方法。對(duì)于同一種陶瓷材料，在三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，得到的強(qiáng)度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時(shí)相同，有時(shí)不同D.取決于加載速度23、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩(wěn)定性？（）A.抗氧化劑B.光穩(wěn)定劑C.增塑劑D.填充劑24、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25、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的納米復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)制和性能特點(diǎn)。分析納米復(fù)合材料在力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能方面的優(yōu)勢，并舉例說明在高性能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋什么是非晶態(tài)材料，論述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢，分析非晶態(tài)材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，如非晶合金和非晶半導(dǎo)體。3、（本題5分）分析光子晶體材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，探討其在光控器件和光通信中的應(yīng)用前景。4、（本題5分）詳細(xì)說明金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能特點(diǎn)，分析增強(qiáng)體對(duì)金屬基復(fù)合材料性能的影響，以及在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某陶瓷電容器的電容為100皮法，介電常數(shù)為1000，極板面積為1平方厘米，計(jì)算極板間距。2、（本題5分）一塊邊長為10cm的正方體陶瓷塊，熱導(dǎo)率為1.5W/(m·K)，一側(cè)面溫度為200°C，另一側(cè)面溫度為50°C，計(jì)算通過該陶瓷塊的熱流量。3、（本題5分）一塊鋼板的屈服強(qiáng)度為450MPa，拉伸強(qiáng)度為600MPa，原始橫截面積為200mm2，拉伸后斷裂時(shí)的橫截面積為150mm2，計(jì)算其伸長率和斷裂時(shí)所承受的拉力。4、（本題5分）已知一種超導(dǎo)材料的臨界溫度為90K，在77K時(shí)的臨界電流密度為10^6A/cm2。若該超導(dǎo)材料制成的導(dǎo)線橫截面積為1mm2，計(jì)算在77K時(shí)能通過的最大電流。5、（本題5分）一塊鋼板，厚度為10mm，寬度為150mm，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，原始標(biāo)距為75mm，斷裂時(shí)標(biāo)距為120mm，最大拉伸力為20kN，計(jì)算其屈服強(qiáng)度和斷后伸長率。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的斷裂韌性