北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院《復(fù)合材料學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《復(fù)合材料學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)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、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點有哪些？（）A.高強度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計性強、性能各向異性D.以上都是2、在研究材料的磨損性能時，磨損量是衡量磨損程度的重要指標。對于在潤滑條件下工作的滑動軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)3、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的參數(shù)。對于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量4、在研究材料的抗蠕變性能時，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料5、在金屬材料的熱處理過程中，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，需要進行（）A.正火B(yǎng).回火C.退火D.滲碳6、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是7、復(fù)合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強度、低韌性、低殘余應(yīng)力8、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現(xiàn)引入相變增韌機制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷9、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(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11、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙12、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻最大？（）A.高比表面積B.獨特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷13、對于一種用于太陽能電池的半導(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14、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(yīng)重點考慮以下哪個方面？（）A.化學(xué)穩(wěn)定性B.力學(xué)性能C.表面性能D.以上都要考慮15、在考察一種用于超導(dǎo)磁懸浮的高溫超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其在磁場下性能不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這種不穩(wěn)定的原因？（）A.磁通釘扎能力不足B.超導(dǎo)相分布不均勻C.熱穩(wěn)定性差D.以上都是16、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)17、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時，需要考慮其生物活性和力學(xué)相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是18、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當溫度升高到一定值時，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）19、在材料的拉伸試驗中，屈服強度是一個重要的力學(xué)性能指標。以下哪種材料的屈服強度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦20、一種高分子共混物在性能上優(yōu)于其組成的單一聚合物。以下哪種因素對共混物性能的改善起到了關(guān)鍵作用？（）A.相容性B.分子量C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.結(jié)晶度二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋材料的磁性能的相關(guān)概念，如磁化強度、矯頑力等，以及它們在磁性材料中的作用。2、（本題5分）詳細闡述金屬材料的疲勞破壞現(xiàn)象，解釋疲勞裂紋的萌生和擴展機制，分析影響金屬疲勞壽命的因素及提高疲勞性能的方法。3、（本題5分）詳細闡述材料的拓撲絕緣體的物理特性和應(yīng)用前景，分析拓撲絕緣體的研究現(xiàn)狀和面臨的問題。4、（本題5分）解釋什么是材料的磁滯回線，分析其形狀和參數(shù)所反映的磁性材料的性能特點，并舉例說明不同磁性材料磁滯回線的差異。5、（本題5分）解釋材料的熱導(dǎo)率的含義，分析影響材料熱導(dǎo)率的因素，以及在熱管理材料中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊鋼板的屈服強度為450MPa，拉伸強度為600MPa，原始橫截面積為200mm2，拉伸后斷裂時的橫截面積為150mm2，計算其伸長率和斷裂時所承受的拉力。2、（本題5分）已知一種合金的相圖，某成分在特定溫度下處于兩相區(qū)，計算兩相的質(zhì)量分數(shù)。3、（本題5分）一塊長方形的銅板，長為40cm，寬為30cm，厚度為1.5mm，銅的熱導(dǎo)率為400W/(m·K)，銅板兩側(cè)的溫差為100°C，計算通過銅板的熱流量。4、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為0.05mm，相對介電常數(shù)為4，面積為0.02m2，施加電壓為1000V，計算儲存的電能。5、（本題5分）一長方體形狀的玻璃塊，長為20cm，寬為12cm，高為10cm，折射率為1.6，一束光線以60°角入射，計算折射光線與界面的夾角。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，包括分子鏈的構(gòu)型、構(gòu)象和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等，分析分子量、支化度和交聯(lián)度對高分子材料性能的影響，探討通過結(jié)構(gòu)設(shè)計改