集寧師范學院《材料科學基礎II》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低2、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結(jié)過程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末粒度D.以上都是3、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵4、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會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.以上因素均會影響5、在研究一種用于核反應堆的結(jié)構(gòu)材料時，需要考慮其在輻射環(huán)境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機制對材料性能的削弱作用最為嚴重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產(chǎn)物沉積6、對于一種新型的超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強度D.減小樣品尺寸7、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。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8、在高分子材料的老化過程中，會發(fā)生物理和化學變化，從而影響其性能。以下關于高分子材料老化的原因和機制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會導致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會發(fā)生交聯(lián)反應D.溫度升高對高分子材料的老化沒有影響9、對于金屬材料，常見的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結(jié)構(gòu)塑性相同10、在材料的表面改性技術中，離子注入可以改變材料表面的性能。對于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子11、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，導致性能下降。以下哪種測試方法可以有效地監(jiān)測這種相變過程？（）A.熱膨脹測量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射12、在研究金屬材料的腐蝕防護方法時，涂層防護是一種常用手段。以下關于涂層防護原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護效果越好C.涂層應與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護性能與環(huán)境無關13、在研究材料的導熱性能時，熱導率是一個重要的參數(shù)。對于金屬材料，其熱導率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高14、高分子材料的老化是指材料在使用過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、化學腐蝕B.機械應力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是15、在研究一種用于電池電極的材料時，發(fā)現(xiàn)其在充放電過程中容量衰減較快。以下哪種因素最有可能是導致容量衰減的主要原因？（）A.電極材料的溶解B.電解液的分解C.電荷轉(zhuǎn)移電阻增大D.離子擴散速度慢二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的硬度測試方法，包括布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等，比較它們的特點和適用范圍。2、（本題5分）闡述材料的磁性能的分類（如軟磁性能和硬磁性能）和評價指標。分析影響材料磁性能的因素（如成分、晶體結(jié)構(gòu)和加工工藝），并舉例說明在電機和磁存儲設備中的應用。3、（本題5分）詳細說明高溫陶瓷材料的種類和性能特點，分析其在高溫爐窯等領域的應用。4、（本題5分）闡述高溫合金中合金元素的作用，分析其如何提高合金在高溫下的強度、抗氧化和抗腐蝕性能。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析高分子材料的性能調(diào)控方法，包括分子結(jié)構(gòu)設計、共混改性和填充增強等方面。2、（本題5分）全面論述材料的阻尼性能和阻尼機制，包括內(nèi)耗、滯彈性和粘彈性阻尼等，分析材料成分、組織結(jié)構(gòu)和外界條件對阻尼性能的影響，探討高阻尼材料在減振降噪領域的應用和發(fā)展。3、（本題5分）深入探討材料的光學非線性性能在超快光學和量子光學中的應用潛力和研究方向。4、（本題5分）詳細論述材料的熱穩(wěn)定性和熱分解機制，分析材料的化學組成、結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度等因素對熱穩(wěn)定性的影響，探討提高材料熱穩(wěn)定性的方法和在高溫環(huán)境下的應用。5、（本題5分）系統(tǒng)論述材料的腐蝕原理，包括化學腐蝕和電化學腐蝕，分析影響腐蝕速率的因素，并提出有效的防護策略在工業(yè)中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某種陶瓷材料的抗壓強度為600MPa，試樣為正方體，邊長為15毫米，計算抗壓載荷。2、（本題10分）一聚合物試樣，在拉伸試驗中，初始標距為20mm，拉伸后標距為40mm，同時拉力與伸長量的關系為F=200x+100，其中F為拉力（N），x為伸長量（mm），計算拉伸強度。3、（本題10分）