四川师范大学《材料制备科学实验（下）》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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四川师范大学《材料制备科学实验（下）》
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

批阅人

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、玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有多种性能特点。以下关于玻璃的结构和性能的描述，正确的是（ ）
A. 玻璃是一种晶体材料，具有固定的熔点
B. 玻璃的强度主要取决于其化学组成
C. 玻璃的热稳定性差，容易因温度变化而破裂
D. 玻璃的导电性良好，可用于制造电子器件

2、陶瓷材料通常具有高硬度、耐高温等特点，那么陶瓷材料的主要化学键类型是什么？（ ）
A. 金属键
B. 离子键和共价键
C. 分子键
D. 氢键

3、在陶瓷材料的制备过程中，为了提高其韧性，常常采用添加纤维增强的方法。以下哪种纤维材料与陶瓷基体的相容性较好，能更有效地提高韧性？（ ）
A. 碳纤维 B. 玻璃纤维 C. 金属纤维 D. 陶瓷纤维

4、材料的光学性能对于其在光学器件中的应用至关重要。对于透明玻璃材料，其透光率主要取决于什么因素？（ ）
A. 化学成分、表面粗糙度、内部缺陷
B. 密度、硬度、弹性模量
C. 熔点、沸点、热膨胀系数
D. 电阻率、电导率、介电常数

5、在研究材料的光学透明性时，以下关于影响材料透明性的因素的描述，错误的是（ ）
A. 材料中的杂质和缺陷会降低透明性
B. 材料的结晶度越高，透明性越好
C. 光的波长对材料透明性有影响
D. 材料的表面粗糙度会影响透明性

6、材料的导热性能对其在热管理领域的应用至关重要，那么影响材料导热性能的主要因素有哪些？（ ）
A. 材料的化学成分、晶体结构
B. 温度、压力、湿度
C. 材料的微观结构、孔隙率
D. 以上都是

7、对于磁性材料，其磁滞回线的形状反映了材料的磁性能。以下哪种磁滞回线对应的材料具有较好的磁存储性能？（ ）
A. 矩形磁滞回线
B. 椭圆形磁滞回线
C. 直线型磁滞回线
D. 闭合型磁滞回线

8、对于一种功能陶瓷材料，如压电陶瓷，其具有将机械能转化为电能的特性。以下哪种晶体结构特征是压电陶瓷能够实现这种功能的关键？（ ）
A. 非中心对称结构
B. 密堆积结构
C. 层状结构
D. 立方结构

9、在分析陶瓷材料的断裂韧性时，发现其裂纹扩展方式对韧性有很大影响。以下哪种裂纹扩展方式通常会导致较高的断裂韧性？（ ）
A. 沿晶断裂 B. 穿晶断裂 C. 混合断裂 D. 解理断裂

10、在研究金属的腐蚀行为时，发现一种金属在特定的腐蚀介质中表面形成了一层致密的氧化膜，从而有效地减缓了腐蚀速率。这种氧化膜的形成主要是由于以下哪种机制？（ ）
A. 电化学保护
B. 钝化作用
C. 物理阻挡
D. 化学吸附

11、对于形状记忆合金，在一定条件下可以恢复其原始形状。以下哪种形状记忆合金应用最为广泛？（ ）
A. 钛镍合金 B. 铜基合金 C. 铁基合金 D. 以上都不是

12、在金属材料的热处理过程中，淬火可以显著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在较大内应力，需要进行（ ）
A. 正火 B. 回火 C. 退火 D. 渗碳

13、在研究金属的塑性变形机制时，发现位错运动受到阻碍。以下哪种障碍物对位错运动的阻碍作用最强？（ ）
A. 溶质原子 B. 第二相粒子 C. 晶界 D. 空位

14、在材料的强化机制中，细晶强化是一种有效的方法。以下关于细晶强化原理和效果的描述，正确的是（ ）
A. 细晶强化是通过增加晶体缺陷来提高材料强度
B. 细晶强化会降低材料的塑性和韧性
C. 晶粒越细小，材料的强度越高
D. 细晶强化对材料的硬度没有影响

15、在考察材料的热变形行为时，发现一种材料在高温下表现出明显的蠕变现象。以下哪种因素会增加材料的蠕变速率？（ ）
A. 降低应力
B. 提高温度
C. 减小晶粒尺寸
D. 增加第二相粒子

16、在研究材料的抗蠕变性能时，以下哪种材料通常具有较好的抗蠕变性能？（ ）
A. 金属材料 B. 陶瓷材料 C. 高分子材料 D. 复合材料

17、在材料的无损检测方法中，超声波检测可以检测材料内部的缺陷。以下哪种缺陷容易被超声波检测发现？（ ）
A. 表面裂纹 B. 内部气孔 C. 夹杂物 D. 以上都是

18、一种新型磁性材料在室温下表现出很强的磁性，但其居里温度相对较低。当温度超过居里温度时，磁性急剧下降。以下哪种方法可以有效提高该材料的居里温度？（ ）
A. 掺杂其他元素 B. 改变制备工艺 C. 增加材料的厚度 D. 施加外加磁场

19、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一种常用的方法。以下哪种物质通常作为自由基聚合的引发剂？（ ）
A. 偶氮二异丁腈 B. 苯乙烯 C. 丁二烯 D. 氯乙烯

20、在研究金属材料的疲劳性能时，通常会对试样进行循环加载。当加载应力水平较低但循环次数很高时，材料发生疲劳破坏，以下哪种理论能较好地解释这一现象？（ ）
A. 位错理论
B. 滑移理论
C. 断裂力学理论
D. 晶体结构理论

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）全面论述材料的表面改性技术，如化学镀、电镀、阳极氧化等，分析每种技术的原理、工艺流程和应用范围，以及对材料性能的改善效果。

2、（本题5分）论述材料声学性能中吸声效果的影响因素，分析多孔结构材料吸声的原理和在声学工程中的应用。

3、（本题5分）阐述材料腐蚀防护中涂层的作用和要求，分析不同类型涂层（如有机涂层、金属涂层、陶瓷涂层）的防护机制。

4、（本题5分）详细分析高分子共混物中相容性对性能的影响，探讨提高相容性的方法和手段。

5、（本题5分）论述材料的电磁屏蔽性能及其影响因素，分析如何设计和制备具有良好电磁屏蔽性能的材料。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某半导体材料的禁带宽度为 1.8 电子伏特，计算其在室温下的本征电导率。

2、（本题5分）已知某种磁性材料的饱和磁化强度为 100 emu/g，矫顽力为 100 Oe。当外加磁场强度为 50 Oe 时，计算该材料的磁化强度。

3、（本题5分）已知一种陶瓷材料的热导率为 20 W/(m·K)，厚度为 20 mm，两侧温差为 100°C。若热传递面积为 0.05 m²，计算单位时间内通过该陶瓷材料的热量。

4、（本题5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。

5、（本题5分）在材料的疲劳实验中，试样承受的最大应力为 500 兆帕，最小应力为 100 兆帕，应力比为 0.2，经过 10^7 次循环后发生疲劳破坏，计算平均应力和应力幅。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）全面论述材料的生物医用材料的表面改性和生物活性，探讨生物医用材料表面改性的方法和目的，分析生物活性的评价指标和实现途径。

2、（本题10分）论述材料的失效分析方法和步骤，以实际案例分析材料失效的原因和预防措施，探讨如何提高材料的可靠性和使用寿命。

3、（本题10分）深入探讨高分子共混物的相容性改善方法（如添加增容剂、反应共混）对共混物形态和性能的影响。

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