中國音樂學院《金屬材料》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《金屬材料》2023-2024學年第一學期期末試卷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、對于納米材料，由于其尺寸效應，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關2、對于半導體材料，其導電性能介于導體和絕緣體之間。以下哪種半導體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦3、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較4、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。以下關于斷裂類型和特征的描述，正確的是（）A.脆性斷裂通常伴隨著較大的塑性變形B.韌性斷裂的斷口呈現(xiàn)出河流花樣C.疲勞斷裂的斷口具有明顯的疲勞輝紋D.環(huán)境斷裂與材料的內(nèi)部結構無關5、在分析材料的光學反射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化6、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應力幅B.平均應力C.加載頻率D.環(huán)境溫度7、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結構特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關鍵？（）A.非中心對稱結構B.密堆積結構C.層狀結構D.立方結構8、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(zhuǎn)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(nèi)摩擦增大D.以上都是9、陶瓷材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷10、對于一種光學玻璃材料，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11、陶瓷材料的硬度通常很高，那么常用的陶瓷材料硬度測試方法有哪些？（）A.洛氏硬度測試、維氏硬度測試B.布氏硬度測試、肖氏硬度測試C.顯微硬度測試、納米硬度測試D.以上都是12、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13、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強度的陶瓷制品，以下哪種燒結方法可能最為合適？（）A.常壓燒結B.熱壓燒結C.放電等離子燒結D.反應燒結14、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細化晶粒D.降低燒成溫度15、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16、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機制最有可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學降解D.微生物侵蝕17、在研究材料的摩擦學性能時，以下哪種摩擦類型主要取決于材料的表面粗糙度？（）A.干摩擦B.邊界摩擦C.流體摩擦D.混合摩擦18、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19、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標對其性能的影響最為關鍵？（）A.質(zhì)子傳導率B.化學穩(wěn)定性C.機械強度D.氣體滲透性20、對于一種生物醫(yī)用材料，要確保其在人體內(nèi)的安全性和相容性，應重點考慮以下哪個方面？（）A.化學穩(wěn)定性B.力學性能C.表面性能D.以上都要考慮二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述壓電材料的工作原理和性能特點，分析其在傳感器、驅(qū)動器等領域的應用。2、（本題5分）論述材料的光學非線性性能在光存儲和光信號處理中的應用原理，分析如何提高材料的光學非線性性能。3、（本題5分）詳細闡述材料的疲勞試驗方法，包括試驗設備、加載方式和數(shù)據(jù)處理等，說明疲勞試驗結果的分析和評價方法。4、（本題5分）深入探討材料的量子點的制備和光學性能，分析量子點在發(fā)光器件和生物標記中的應用，以及量子點材料的發(fā)展趨勢。5、（本題5分）詳細說明梯度功能材料的概念和特點。分析梯度功能材料的制備方法和應用領域，并探討其在航空航天和生物醫(yī)學領域的發(fā)展前景。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一種聚合物的分子量為40000，聚合度為800，計算單體的分子量。2、（本題5分）一塊六邊形的玻璃板，邊長均為5厘米，厚度為3毫米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，計算這塊玻璃板的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）已知一種聚合物的分子量分布，其中重均分子量為100000，數(shù)均分子量為50000，計算分子量分布指數(shù)。4、（本題5分）某種復合材料的彎曲強度為300MPa，一個矩形截面的復合梁，寬度為20毫米，高度為30毫米，跨度為500毫米，計算該梁能承受的最大彎矩。5、（本題5分）已知某種聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80°C，比熱容在玻璃態(tài)為1.8J/(g·K)，在橡膠態(tài)為2.3J/(g·K)?，F(xiàn)有50g該聚合物從20°C升溫至120°C，計算所需的熱量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述陶瓷材料的燒結工藝和影響因素，分析燒結過程中的物質(zhì)傳遞機制和微觀