广州南方学院《材料科学2》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广州南方学院《材料科学2》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、纳米材料的制备方法有多种，如物理气相沉积、化学气相沉积等。对于制备纳米金属粉末，以下哪种方法更常用？（ ）
A. 物理气相沉积
B. 化学气相沉积
C. 溶胶 - 凝胶法
D. 机械球磨法

2、对于一种耐磨涂层材料，要提高其与基体的结合强度，以下哪种方法较为有效？（ ）
A. 增加涂层厚度 B. 进行预处理 C. 优化涂层成分 D. 以上都可以

3、在金属材料的疲劳裂纹扩展过程中，以下关于裂纹扩展速率和影响因素的描述，正确的是（ ）
A. 裂纹扩展速率与应力强度因子成正比
B. 材料的韧性越好，裂纹扩展速率越快
C. 环境湿度对裂纹扩展速率没有影响
D. 裂纹扩展速率与加载频率无关

4、对于一种形状记忆合金，其能够在一定条件下恢复到预先设定的形状。以下哪种合金体系最常被用于形状记忆应用？（ ）
A. 铜基合金 B. 铁基合金 C. 钛镍合金 D. 钴基合金

5、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过一定的工艺复合而成。在纤维增强复合材料中，纤维的排布方式对复合材料的性能有着重要影响。以下关于纤维排布方式的描述，正确的是（ ）
A. 随机排布的纤维增强复合材料各向同性
B. 单向排布的纤维增强复合材料在纤维方向上强度最高
C. 多层交叉排布的纤维增强复合材料力学性能均匀
D. 纤维排布方式对复合材料的热性能没有影响

6、在研究材料的耐磨损性能时，以下哪种磨损机制通常在高载荷和高速度下发生？（ ）
A. 粘着磨损
B. 磨粒磨损
C. 疲劳磨损
D. 腐蚀磨损

7、在考察一种用于高温密封的橡胶材料时，发现其在高温下容易老化失效。以下哪种改进措施可能有助于提高其高温性能？（ ）
A. 更换橡胶品种
B. 使用耐高温的添加剂
C. 进行硫化处理
D. 以上都是

8、在金属材料的冷加工过程中，以下关于冷加工变形机制和影响的描述，正确的是（ ）
A. 冷加工主要通过位错滑移实现
B. 冷加工会提高金属的塑性
C. 冷加工不会改变金属的晶体结构
D. 冷加工对金属的硬度没有影响

9、对于一种新型的超导材料，要提高其临界电流密度，以下哪种方法可能有效？（ ）
A. 引入缺陷
B. 降低温度
C. 增加磁场强度
D. 减小样品尺寸

10、在材料的腐蚀与防护研究中，电化学腐蚀是一种常见的腐蚀形式。以下哪种环境因素会加速金属的电化学腐蚀？（ ）
A. 干燥的空气 B. 无氧的溶液 C. 酸性溶液 D. 高纯度的水

11、在研究材料的磁致伸缩性能时，以下哪种材料具有较大的磁致伸缩系数？（ ）
A. 铁
B. 钴
C. 镍
D. 稀土合金

12、在研究聚合物的流变性能时，发现其在一定剪切速率下表现出非牛顿流体的特征。以下哪种聚合物结构因素可能导致这种现象？（ ）
A. 长链支化 B. 线性结构 C. 低分子量 D. 高结晶度

13、在研究材料的疲劳性能时，发现材料在循环载荷作用下容易发生失效。以下哪种措施可以提高材料的抗疲劳性能？（ ）
A. 增加表面粗糙度
B. 进行表面强化处理
C. 提高加载频率
D. 增大载荷幅值

14、一种高分子材料在户外使用时发生老化。以下哪种老化机制是主要的？（ ）
A. 热氧老化 B. 光氧老化 C. 水解老化 D. 疲劳老化

15、在研究材料的电学性能时，电导率是一个重要的参数。以下关于电导率的影响因素的描述，错误的是（ ）
A. 温度升高，金属的电导率通常降低
B. 杂质的存在会提高金属的电导率
C. 晶体缺陷会降低材料的电导率
D. 材料的电导率与晶体结构有关

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释材料阻尼性能产生的机制，分析不同阻尼机制（如位错阻尼、界面阻尼等）在工程中的应用。

2、（本题5分）详细解释压电材料的压电效应，介绍常见的压电材料及其在传感器、驱动器等领域的应用。

3、（本题5分）详细阐述材料的光学晶体的生长方法和性能特点，分析光学晶体在激光技术和光学通信中的应用，以及晶体质量对性能的影响。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细论述金属玻璃的结构和性能特点，研究其形成机制和制备方法，以及在高性能结构材料和功能材料中的应用前景。

2、（本题5分）详细论述材料的光热转换性能和太阳能利用，研究光热转换材料的工作原理和性能评价，分析影响光热转换效率的因素，探讨在太阳能热水器和光热发电中的应用。

3、（本题5分）深入论述材料的电性能，包括电导、介电和半导体性能，从能带结构的角度解释其导电机制，分析影响电性能的因素以及在电子器件中的应用。

4、（本题5分）深入论述材料的软磁性能和软磁材料，解释软磁材料的磁性能特点和磁化机制，分析影响软磁性能的因素，研究在电子变压器和电感中的应用。

5、（本题5分）分析高分子材料的性能调控方法，包括分子结构设计、共混改性和填充增强等方面。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一块长度为 200 mm 的金属棒，从 1000°C 冷却到室温（25°C），已知其线膨胀系数为 12×10⁻⁶ K⁻¹，计算冷却后的长度。

2、（本题10分）有一镍铬合金丝，长度为3m，电阻为15Ω，电阻率为1.1×10⁻⁶Ω·m，计算其横截面积。

3、（本题10分）有一金属薄板，厚度为 1 mm，宽度为 50 mm，进行拉伸试验时，屈服载荷为 10 kN，计算屈服应力。

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