上海行健职业学院《工程材料及其处理》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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上海行健职业学院《工程材料及其处理》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

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、在分析材料的抗疲劳性能时，发现以下哪种因素对疲劳裂纹萌生的影响最大？（ ）
A. 表面粗糙度 B. 材料强度 C. 应力集中 D. 工作环境

2、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

3、在分析一种用于风力发电叶片的复合材料时，发现其在长期使用后出现分层现象。以下哪种因素最有可能是导致分层的主要原因？（ ）
A. 环境湿度
B. 疲劳载荷
C. 界面结合不良
D. 以上都是

4、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

5、在研究高分子材料的流变性能时，发现其在不同的剪切速率下表现出不同的流动行为。以下哪种模型可以较好地描述这种流变特性？（ ）
A. 牛顿流体模型
B. 宾汉流体模型
C. 幂律流体模型
D. 虎克固体模型

6、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

7、在研究材料的热膨胀性能时，发现一种材料在加热过程中线性膨胀系数较大。以下哪种晶体结构的材料通常具有较大的热膨胀系数？（ ）
A. 密排六方结构 B. 体心立方结构 C. 面心立方结构 D. 简单立方结构

8、在材料的失效分析中，断裂是一种常见的失效形式。以下关于断裂类型和特征的描述，正确的是（ ）
A. 脆性断裂通常伴随着较大的塑性变形
B. 韧性断裂的断口呈现出河流花样
C. 疲劳断裂的断口具有明显的疲劳辉纹
D. 环境断裂与材料的内部结构无关

9、对于一种压电陶瓷材料，要提高其压电系数，以下哪种掺杂元素可能有效？（ ）
A. 铅 B. 钛 C. 镧 D. 铌

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

12、在研究一种新型金属材料的力学性能时，发现其抗拉强度明显高于传统材料，同时延展性也较好。以下哪种强化机制最有可能是导致这种性能提升的原因？（ ）
A. 固溶强化 B. 细晶强化 C. 沉淀强化 D. 加工硬化

13、在分析一种新型的生物医用材料时，需要考虑其与生物体的相容性。以下哪种材料特性对生物相容性的影响最为关键？（ ）
A. 表面化学性质
B. 力学性能
C. 降解速率
D. 电导率

14、对于一种电致变色材料，要提高其变色响应速度，以下哪种方法可能有效？（ ）
A. 优化薄膜结构 B. 改进电极材料 C. 调整驱动电压 D. 以上都有可能

15、对于一种光学玻璃材料，要提高其折射率，以下哪种成分的添加通常是有效的？（ ）
A. 碱金属氧化物
B. 重金属氧化物
C. 碱土金属氧化物
D. 二氧化硅

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）论述形状记忆聚合物的性能特点和应用领域，分析其与形状记忆合金的区别。

2、（本题5分）阐述陶瓷基复合材料制备工艺中化学气相渗透法的原理和特点，分析其在制备高性能复合材料中的优势。

3、（本题5分）深入探讨材料的电性能，包括导电性、介电性、压电性等，分析影响材料电性能的因素，以及在电子器件中的应用和发展趋势。

4、（本题5分）论述自修复材料的原理和分类，分析其在延长材料使用寿命方面的潜力。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细论述材料的多铁性材料的性能和应用，研究铁电、铁磁和铁弹性等性能的耦合机制，以及在多功能器件中的应用前景。

2、（本题5分）论述材料的生物相容性的评价方法和指标，分析影响生物相容性的因素，如材料表面性质、化学组成等，并探讨在医疗器械中的应用。

3、（本题5分）全面论述材料的表面处理技术，包括电镀、化学镀、阳极氧化和磷化等，研究其工艺原理和对材料表面性能的改善效果。

4、（本题5分）深入探讨材料的强韧化协同机制，研究如何同时提高材料的强度和韧性，分析微观结构和相变对强韧化的作用，以及在结构材料中的应用。

5、（本题5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。

四、计算题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）某种复合材料由 70%的玻璃纤维和 30%的聚酯树脂组成，玻璃纤维的弹性模量为 70GPa，聚酯树脂的弹性模量为 3GPa，计算复合材料的弹性模量。

2、（本题10分）一块铝板，厚度为 5mm，宽度为 100mm，长度为 200mm，铝的密度为 2.7 g/cm³，计算该铝板的质量（忽略加工余量）。

3、（本题10分）一块钢板的屈服强度为 450 MPa，拉伸强度为 600 MPa，原始横截面积为 200 mm²，拉伸后断裂时的横截面积为 150 mm²，计算其伸长率和断裂时所承受的拉力。

4、（本题10分）一个圆锥形的钨板零件，底面半径为 4 厘米，高为 8 厘米，密度为 19.3 克/立方厘米，计算质量。

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