贵州理工学院《复合材料导论》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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贵州理工学院
《复合材料导论》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时尺寸的变化率，那么影响材料热膨胀系数的主要因素有哪些？（ ）
A. 材料的化学成分、晶体结构
B. 温度范围、加热速率
C. 材料的制备工艺、微观结构
D. 以上都是

2、复合材料的力学性能通常优于单一材料，那么复合材料力学性能的主要特点有哪些？（ ）
A. 高强度、高刚度、低密度
B. 良好的韧性、抗疲劳性、耐腐蚀性
C. 可设计性强、性能各向异性
D. 以上都是

3、在研究材料的光学性能时，发现一种材料对特定波长的光具有很强的吸收能力。这种吸收现象主要是由于材料内部的以下哪种作用？（ ）
A. 电子跃迁
B. 分子振动
C. 晶格振动
D. 自由电子运动

4、在研究材料的磨损性能时，磨损量是衡量磨损程度的重要指标。对于在润滑条件下工作的滑动轴承，其磨损量主要取决于什么？（ ）
A. 润滑剂的种类
B. 载荷大小
C. 轴的转速
D. 以上因素均有关

5、一种新型的纳米材料表现出优异的催化性能。以下哪种因素对其催化活性的贡献最大？（ ）
A. 高比表面积 B. 独特的电子结构 C. 小尺寸效应 D. 表面缺陷

6、在材料的表面处理技术中，电镀可以在材料表面形成一层金属镀层。以下哪种金属镀层常用于提高材料的耐腐蚀性？（ ）
A. 铜 B. 锌 C. 镍 D. 金

7、对于一种高温合金，要提高其抗氧化性能，以下哪种元素的添加通常是有效的？（ ）
A. 铝
B. 钛
C. 铬
D. 镍

8、陶瓷材料的强度测试通常采用三点弯曲或四点弯曲的方法。对于同一种陶瓷材料，在三点弯曲和四点弯曲试验中，得到的强度值是否相同？（ ）
A. 相同
B. 不同
C. 有时相同，有时不同
D. 取决于加载速度

9、对于一种用于制造模具的金属材料，要求其具有高的耐磨性和热稳定性。以下哪种材料选择和处理方法最为合适？（ ）
A. 选用高速钢并进行淬火回火处理
B. 选用硬质合金并进行表面涂层
C. 选用工具钢并进行渗碳处理
D. 以上都是

10、高分子材料在日常生活和工业中有着广泛的应用。对于聚乙烯（PE）这种常见的高分子材料，其分子链的结构特点是什么？（ ）
A. 线性结构，分子间作用力小
B. 支化结构，分子间作用力大
C. 网状结构，交联度高
D. 体型结构，不溶不熔

11、在研究一种用于核反应堆的结构材料时，需要考虑其在辐射环境下的性能变化。以下哪种辐射损伤机制对材料性能的削弱作用最为严重？（ ）
A. 原子移位
B. 氦泡形成
C. 空位聚集
D. 裂变产物沉积

12、在分析材料的摩擦磨损性能时，发现表面粗糙度对磨损率有重要影响。一般来说，表面粗糙度越大，磨损率（ ）
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 先升高后降低

13、在分析一种用于制造刀具的硬质合金时，发现其硬度和韧性难以同时兼顾。以下哪种改进措施可能有助于解决这一问题？（ ）
A. 调整粘结相的含量
B. 细化晶粒
C. 优化烧结工艺
D. 以上都是

14、对于非晶态材料，其结构特点决定了其性能。以下关于非晶态材料结构的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 不存在长程有序和短程有序
B. 存在短程有序但不存在长程有序
C. 存在长程有序但不存在短程有序
D. 长程有序和短程有序都存在，但程度较低

15、在研究材料的摩擦学性能时，发现以下哪种摩擦副配对的摩擦系数较小？（ ）
A. 金属 - 金属
B. 金属 - 陶瓷
C. 陶瓷 - 陶瓷
D. 聚合物 - 金属

16、一种新型的储能材料在充放电过程中表现出高容量和长循环寿命。以下哪种储能机制最有可能是其高性能的原因？（ ）
A. 锂离子嵌入脱出 B. 双电层电容 C. 法拉第准电容 D. 以上均有可能

17、对于半导体材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间。以下哪种半导体材料常用于集成电路制造？（ ）
A. 硅 B. 锗 C. 砷化镓 D. 磷化铟

18、在研究材料的阻尼性能时，阻尼系数是一个重要的参数。对于高分子阻尼材料，其阻尼系数通常与什么因素有关？（ ）
A. 分子量
B. 结晶度
C. 交联度
D. 以上因素均有关

19、在研究材料的热稳定性时，热重分析（TGA）是一种常用的测试方法。通过 TGA 曲线，可以得到材料的失重情况。对于一种聚合物材料，在加热过程中出现两次明显的失重阶段，可能的原因是什么？（ ）
A. 分解产生两种不同的气体产物
B. 存在两种不同的结晶形态
C. 发生了两次相变
D. 以上原因均有可能

20、在超导材料的研究中，临界温度是一个关键参数。当温度低于临界温度时，材料的电阻（ ）
A. 急剧增大 B. 保持不变 C. 逐渐减小 D. 降为零

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细说明在研究材料的疲劳裂纹萌生和扩展的微观机制时，常用的微观分析方法和技术。

2、（本题5分）解释什么是材料的梯度功能材料，分析其设计理念和制备方法，并举例说明其在工程中的应用。

3、（本题5分）阐述超导材料在强磁场应用中的关键问题和挑战，分析如何提高超导材料在强磁场下的性能，并探讨其在磁悬浮、核聚变等领域的应用前景。

4、（本题5分）论述材料热稳定性的评价方法和影响因素，分析如何通过材料组成和结构设计来提高材料的热稳定性。

5、（本题5分）解释纳米复合材料的增强机制，分析其与传统复合材料的性能差异和在高性能材料中的应用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一块玻璃的透光率为 80%，厚度为 5 毫米，计算光通过该玻璃后的强度衰减比例。

2、（本题5分）已知一种超导材料的临界温度为 80K，在 70K 时的临界电流密度为 8×10^5 A/cm²，若导线截面积为 0.8mm²，计算临界电流。

3、（本题5分）有一金属间化合物，其化学式为 AB₂，A 原子的半径为 0.15 nm，B 原子的半径为 0.12 nm，计算该金属间化合物的晶格常数。

4、（本题5分）某种玻璃的折射率为 1.5，光线从空气（折射率为 1）以 60°入射角入射，计算折射角。

5、（本题5分）一长方体形状的玻璃块，长为18cm，宽为10cm，高为8cm，折射率为1.5，一束光线以45°角入射，计算折射光线与界面的夹角。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析高分子材料的老化过程与材料结构的关系，包括分子链断裂、交联和氧化等方面。

2、（本题10分）详细论述材料的冲击性能和冲击试验方法，分析冲击过程中的能量吸收和破坏机制，论述材料的韧性和脆性转变以及影响冲击性能的因素在工程材料中的应用。

3、（本题10分）深入探讨高分子材料加工过程中的流变性和成型性之间的关系，以及如何优化加工工艺来提高制品质量。

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