石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院《先進(jìn)材料表征技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院

《先進(jìn)材料表征技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號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、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力2、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時(shí)，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3、對于一種電致變色材料，要提高其變色響應(yīng)速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進(jìn)電極材料C.調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓D.以上都有可能4、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對晶體結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。一般來說，較高的結(jié)晶溫度會(huì)導(dǎo)致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結(jié)晶速度加快D.結(jié)晶度降低5、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(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6、在研究材料的耐磨損性能時(shí)，以下哪種磨損機(jī)制通常在高載荷和高速度下發(fā)生？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損7、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在干摩擦條件下主要發(fā)生磨粒磨損。以下哪種措施可以減少磨粒磨損？（）A.增加潤滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.選用耐磨材料8、一種納米材料在制備過程中容易團(tuán)聚。為了減少團(tuán)聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應(yīng)溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以9、在材料的力學(xué)性能測試中，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)。對于一種鋼材，其屈服強(qiáng)度為300MPa，抗拉強(qiáng)度為500MPa。在拉伸過程中，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.0.210、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)度明顯高于傳統(tǒng)材料，同時(shí)延展性也較好。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種性能提升的原因？（）A.固溶強(qiáng)化B.細(xì)晶強(qiáng)化C.沉淀強(qiáng)化D.加工硬化11、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是12、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是13、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)特征最容易導(dǎo)致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵14、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值15、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間16、在金屬材料的腐蝕類型中，點(diǎn)蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象。以下哪種環(huán)境因素對點(diǎn)蝕的發(fā)生影響較大？（）A.氧氣濃度B.酸堿度C.氯離子濃度D.溫度17、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(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕18、對于陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)相的種類和含量對性能有重要影響。以下哪種增強(qiáng)相能夠顯著提高陶瓷基復(fù)合材料的韌性？（）A.碳纖維B.碳化硅纖維C.氧化鋁纖維D.玻璃纖維19、對于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長程有序，短程無序B.長程無序，短程有序C.長程和短程均有序D.長程和短程均無序20、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅21、在研究金屬材料的塑性變形時(shí)，滑移和孿生是兩種主要的變形機(jī)制。對于面心立方金屬，哪種變形機(jī)制更容易發(fā)生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度22、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動(dòng)速度C.接觸面積D.材料硬度23、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程中，以下關(guān)于再結(jié)晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結(jié)晶溫度越高B.雜質(zhì)含量增加會(huì)提高再結(jié)晶溫度C.再結(jié)晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無關(guān)D.加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越低24、在金屬的塑性變形過程中，會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯(cuò)密度也會(huì)增加。下列關(guān)于位錯(cuò)對金屬性能影響的描述，錯(cuò)誤的是（）A.位錯(cuò)密度增加會(huì)提高金屬的強(qiáng)度B.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是金屬塑性變形的主要機(jī)制C.位錯(cuò)會(huì)降低金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性D.位錯(cuò)密度越高，金屬的韌性越好25、在分析一種用于電子線路板的聚合物基板材料時(shí)，需要考慮其介電性能。以下哪種因素對介電常數(shù)的影響最大？（）A.分子極性B.結(jié)晶度C.孔隙率D.分子量二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的疲勞性能的概念，探討影響材料疲勞壽命的因素，以及提高材料抗疲勞性能的方法。2、（本題5分）解釋高分子材料加工過程中熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，討論如何通過調(diào)整加工條件來避免熔體破裂。3、（本題5分）論述高分子材料的老化原因和老化機(jī)制，如熱老化、光老化和化學(xué)老化等，分析老化對材料性能的影響，并介紹常見的抗老化方法。4、（本題5分）解釋磁性液體的組成和性能特點(diǎn)，分析其在密封、潤滑等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和優(yōu)勢。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃的折射率為1.5，要使其對波長為500nm的光發(fā)生全反射，計(jì)算入射角至少應(yīng)為多少度。2、（本題5分）一塊面積為200cm2的金屬箔，電阻為0.5Ω，電導(dǎo)率為5×10?S/m，計(jì)算金屬箔的厚度。3、（本題5分）某種陶瓷材料的斷裂韌性為5MPa·m^(1/2)，存在一表面裂紋，長度為2mm，計(jì)算該陶瓷材料承受的臨界應(yīng)力。4、（本題5分）一種復(fù)合材料中纖維的長度為5毫米，直徑為10微米，纖維體積分?jǐn)?shù)為50%，計(jì)算單位體積內(nèi)纖維的根數(shù)。5、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為0.08mm，相對介電常數(shù)為3.5，面積為0.03m2，施加電壓為1500V，計(jì)算儲存的電能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探