锦州师范高等专科学校《金属材料制备实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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锦州师范高等专科学校
《金属材料制备实验》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15个小题，每小题1分，共15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、在研究材料的耐腐蚀性能时，发现以下哪种表面处理技术可以形成有效的防护层？（ ）
A. 化学镀 B. 物理气相沉积 C. 溶胶 - 凝胶法 D. 以上都可以

2、在研究陶瓷材料的电学性能时，发现一种陶瓷具有较高的介电常数。以下哪种陶瓷材料最有可能具有这种特性？（ ）
A. 氧化铝陶瓷 B. 钛酸钡陶瓷 C. 氮化硅陶瓷 D. 碳化硅陶瓷

3、对于陶瓷基复合材料，增强相的种类和含量对性能有重要影响。以下哪种增强相能够显著提高陶瓷基复合材料的韧性？（ ）
A. 碳纤维
B. 碳化硅纤维
C. 氧化铝纤维
D. 玻璃纤维

4、在研究材料的磁性能时，发现一种材料具有较大的磁滞回线面积。以下哪种材料最有可能具有这种特性？（ ）
A. 软磁材料 B. 硬磁材料 C. 矩磁材料 D. 顺磁材料

5、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

6、在研究金属材料的疲劳裂纹扩展时，发现裂纹扩展速率与应力强度因子之间存在一定的关系。以下哪种因素会加快疲劳裂纹的扩展？（ ）
A. 降低应力强度因子幅度
B. 增加材料的韧性
C. 存在腐蚀环境
D. 减小裂纹长度

7、在研究金属材料的再结晶行为时，发现以下哪种因素会促进再结晶的进行？（ ）
A. 变形程度增加 B. 变形温度升高 C. 杂质含量增加 D. 冷却速度加快

8、一种新型的电致变色材料在电场作用下能够实现颜色的可逆变化。以下哪种材料类别最有可能具有这种性能？（ ）
A. 过渡金属氧化物 B. 有机聚合物 C. 无机化合物 D. 以上均有可能

9、在研究材料的抗蠕变性能时，发现以下哪种强化机制对提高抗蠕变能力效果显著？（ ）
A. 固溶强化 B. 沉淀强化 C. 细晶强化 D. 加工硬化

10、在研究材料的导热性能时，发现一种材料的热导率较高。以下哪种因素对材料的热导率贡献最大？（ ）
A. 自由电子的运动 B. 晶格振动 C. 声子散射 D. 杂质和缺陷

11、陶瓷材料的断裂韧性通常较低，那么提高陶瓷材料断裂韧性的方法有哪些？（ ）
A. 纤维增韧、晶须增韧、相变增韧
B. 表面处理、化学强化、热处理
C. 控制晶粒尺寸、优化烧结工艺
D. 以上都是

12、在材料的拉伸试验中，真应力和工程应力的计算方法不同。在材料发生颈缩后，真应力（ ）
A. 小于工程应力 B. 等于工程应力 C. 大于工程应力 D. 与工程应力无关

13、材料的导热性能对于热管理和散热应用非常重要。以下关于材料导热系数的影响因素的描述，错误的是（ ）
A. 材料的晶体结构对导热系数有显著影响
B. 材料中的杂质会降低导热系数
C. 温度升高，材料的导热系数总是增大
D. 孔隙率增加，材料的导热系数减小

14、在材料的表面处理技术中，电镀是一种常用的方法。以下关于电镀工艺和其作用的描述，正确的是（ ）
A. 电镀可以改善材料的外观和耐腐蚀性
B. 任何材料都可以进行电镀处理
C. 电镀层的厚度对材料性能没有影响
D. 电镀过程中不会产生环境污染

15、在研究材料的辐射损伤时，发现一种材料在高能粒子辐照下性能下降。以下哪种微观缺陷的产生是导致性能下降的主要原因？（ ）
A. 空位
B. 位错环
C. 间隙原子
D. 空洞

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）详细说明陶瓷材料的增韧方法，如相变增韧、纤维增韧、颗粒弥散增韧等，阐述每种方法的原理和特点，以及它们对陶瓷性能的影响。

2、（本题5分）论述材料的耐磨涂层技术，如物理气相沉积、化学气相沉积和热喷涂等，解释涂层的结构和性能特点，以及在提高材料耐磨性中的应用。

3、（本题5分）论述陶瓷材料的电学性能（如介电性能、压电性能），解释其产生的机理，并举例说明在电子领域的应用。

4、（本题5分）详细论述光电材料中提高光电转换效率的关键因素，介绍目前高效的光电材料体系及其面临的问题。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细论述形状记忆合金的性能特点和应用领域，研究其形状记忆效应和超弹性的机理，以及在航空航天、医疗器械等方面的应用。

2、（本题5分）全面论述陶瓷材料的断裂韧性的测试方法和评价指标，以及提高陶瓷断裂韧性的有效途径和研究进展。

3、（本题5分）详细论述材料的热障涂层的失效机制和寿命预测，探讨热障涂层在高温环境下的失效模式和原因，分析寿命预测的方法和模型。

4、（本题5分）深入探讨纳米复合材料的性能优势和制备方法，分析纳米粒子的分散和界面结合，论述纳米复合材料在增强、增韧和功能化方面的应用和发展前景。

5、（本题5分）深入探讨陶瓷基复合材料的制备工艺和性能特点，研究增强体的种类和分布对复合材料性能的影响，以及在航空航天领域的应用。

四、计算题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）已知一种半导体的施主能级位于导带底下方 0.05 eV，费米能级位于导带底下方 0.1 eV，计算施主杂质的电离率。

2、（本题10分）一块形状不规则的塑料材料，质量为 50 克，放入装满水的量筒中，排出水的体积为 60 立方厘米，计算该塑料的密度。

3、（本题10分）有一圆锥形的铝合金零件，底面直径为 16 厘米，高为 24 厘米，铝合金的密度为 2.7 克/立方厘米，求零件的质量。

4、（本题10分）一块钢板，受到 450MPa 的拉应力，材料的断裂韧性为 40MPa·m^(1/2)，假设裂纹长度为 1.5mm，计算材料是否会发生断裂。

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