安徽职业技术学院《材料科学发展与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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安徽职业技术学院
《材料科学发展与应用》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、在研究金属材料的腐蚀防护方法时，涂层防护是一种常用手段。以下关于涂层防护原理和要求的描述，正确的是（ ）
A. 涂层可以完全阻止金属的腐蚀
B. 涂层的厚度越厚，防护效果越好
C. 涂层应与金属基体具有良好的结合力
D. 涂层的防护性能与环境无关

2、对于一种生物医用材料，需要其具有良好的生物相容性和力学性能。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（ ）
A. 钛合金 B. 不锈钢 C. 钴铬合金 D. 聚乙烯

3、在研究材料的热膨胀性能时，发现以下哪种晶体结构的材料热膨胀系数较小？（ ）
A. 简单立方 B. 体心立方 C. 面心立方 D. 密排六方

4、对于一种用于海水环境的耐腐蚀金属材料，以下哪种表面处理方法可以有效地提高其耐蚀性？（ ）
A. 电镀
B. 阳极氧化
C. 涂覆防腐涂层
D. 以上都是

5、在研究材料的疲劳性能时，疲劳极限是一个重要的指标。以下关于疲劳极限的描述，错误的是（ ）
A. 材料的疲劳极限是指在无限次循环加载下不发生疲劳破坏的最大应力
B. 表面粗糙度对材料的疲劳极限没有影响
C. 提高材料的强度可以提高其疲劳极限
D. 材料的疲劳极限与加载频率无关

6、在研究材料的热稳定性时，发现以下哪种添加剂可以提高材料的热分解温度？（ ）
A. 阻燃剂 B. 增塑剂 C. 抗氧剂 D. 润滑剂

7、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

8、在研究材料的光学非线性现象时，发现一种材料在强光作用下折射率发生明显变化。以下哪种光学非线性效应最有可能导致这种现象？（ ）
A. 二阶非线性光学效应
B. 三阶非线性光学效应
C. 受激拉曼散射
D. 自发辐射

9、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

10、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

11、在研究金属材料的热处理时，淬火和回火是两个重要的工艺。对于一种中碳钢，经过淬火后得到马氏体组织，然后进行低温回火，其主要目的是什么？（ ）
A. 提高硬度和耐磨性
B. 消除内应力，提高韧性
C. 改善切削加工性能
D. 细化晶粒，提高强度

12、在研究材料的热电性能时，发现一种材料具有较高的热电优值。以下哪种因素对提高热电优值最为关键？（ ）
A. 降低热导率
B. 提高电导率
C. 增加 Seebeck 系数
D. 同时优化热导率、电导率和 Seebeck 系数

13、在材料的疲劳性能研究中，发现一种材料在经过多次循环加载后发生了疲劳断裂。以下哪种因素对材料的疲劳寿命影响最大？（ ）
A. 加载应力幅 B. 平均应力 C. 加载频率 D. 环境温度

14、在高分子材料的成型加工过程中，注塑成型是一种常见的方法。以下哪种高分子材料更适合采用注塑成型？（ ）
A. 热固性塑料
B. 热塑性塑料
C. 橡胶
D. 纤维增强塑料

15、材料的弹性模量反映了材料抵抗弹性变形的能力。对于同一种材料，在不同的加载方式下，弹性模量是否会发生变化？（ ）
A. 会变化
B. 不会变化
C. 有时会变化，有时不会变化
D. 取决于加载速度

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）详细说明材料的热变形行为，包括热塑性和热固性材料的热变形特点，分析影响热变形的因素及在成型加工中的应用。

2、（本题5分）详细说明陶瓷基复合材料的性能特点和应用领域，分析其与传统陶瓷材料的区别，以及在制备和使用中面临的问题。

3、（本题5分）论述高分子共混材料的性能特点和制备方法，分析共混比例和相容性对共混材料性能的影响，以及在塑料改性中的应用。

4、（本题5分）解释材料的介电性能和铁电性能的概念。分析介电材料和铁电材料的结构特点和性能关系，并举例说明在电容器和存储器中的应用。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）深入探讨材料表面改性中的物理气相沉积技术（如溅射镀膜、蒸发镀膜）的原理、特点和应用。

2、（本题5分）深入论述高分子材料的分子量及其分布对材料的物理性能、加工性能和使用性能的影响，并举例说明在实际应用中的重要性。

3、（本题5分）深入论述材料的电学性能测试中的误差来源和控制方法，分析测试仪器、环境条件、样品制备等因素对电学性能测试结果的影响及控制策略。

4、（本题5分）探讨高分子材料的可加工性与材料结构的关系，包括分子量、分子链结构和结晶度等方面。

5、（本题5分）论述材料的疲劳性能测试方法和评价指标，分析疲劳裂纹萌生和扩展的微观机制，以及如何提高材料的抗疲劳性能。

四、计算题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）某种复合材料中纤维的弹性模量为 180 GPa，基体的弹性模量为 30 GPa，纤维体积分数为 55%，计算复合材料的横向弹性模量。

2、（本题10分）某种陶瓷材料在高温下的热膨胀系数为 1.5×10^-5 /℃，从 20℃加热到 1000℃，原始长度为 50 毫米，计算其膨胀后的长度。

3、（本题10分）某种陶瓷材料的介电损耗角正切为 0.02，在频率为 1 MHz 的交流电场下，相对介电常数为 50，计算介电损耗。

4、（本题10分）一陶瓷电容器，电容为 80pF，介质的相对介电常数为 80，极板面积为 0.8cm²，计算极板间距。

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