广西民族大学相思湖学院《磁性材料与器件》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广西民族大学相思湖学院
《磁性材料与器件》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20个小题，每小题2分，共40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、研究一种半导体材料的电学性能时，发现其电导率随温度升高而迅速增加。这种材料最可能是（ ）
A. 本征半导体 B. N 型半导体 C. P 型半导体 D. 绝缘体

2、对于一种用于污水处理的吸附材料，要提高其吸附容量和选择性，以下哪种改性方法可能最为有效？（ ）
A. 表面官能团化
B. 构建多孔结构
C. 负载金属离子
D. 以上都是

3、陶瓷材料的烧结过程是其制备的关键步骤。在烧结过程中，影响陶瓷致密化的主要因素有哪些？（ ）
A. 烧结温度、保温时间、颗粒尺寸
B. 压力、气氛、添加剂
C. 模具形状、成型方法、脱模剂
D. 原料纯度、搅拌速度、干燥时间

4、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

5、在金属材料的疲劳试验中，疲劳极限是指材料在无限次循环应力作用下不发生疲劳破坏的（ ）
A. 最大应力 B. 最小应力 C. 平均应力 D. 应力幅

6、金属材料的腐蚀防护方法有很多种，那么常见的腐蚀防护方法有哪些？（ ）
A. 涂层保护、阴极保护、阳极保护
B. 选择耐腐蚀材料、控制环境因素
C. 加入缓蚀剂、进行表面处理
D. 以上都是

7、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

8、对于高分子材料，其玻璃化转变温度是一个重要的性能指标。在以下哪种测试方法中，可以较为准确地测定高分子材料的玻璃化转变温度？（ ）
A. 热重分析（TGA）
B. 差示扫描量热法（DSC）
C. 动态力学分析（DMA）
D. 红外光谱分析（IR）

9、在分析材料的热导率时，发现以下哪种晶体结构的材料热导率通常较高？（ ）
A. 面心立方 B. 体心立方 C. 密排六方 D. 简单立方

10、一种新型的复合材料在航空航天领域有潜在应用。为了满足轻量化要求，应重点关注以下哪种性能指标？（ ）
A. 强度 - 重量比
B. 硬度 - 重量比
C. 弹性模量 - 重量比
D. 韧性 - 重量比

11、在分析材料的光催化性能时，发现一种材料能够有效地分解水产生氢气。以下哪种材料特性对其光催化效率的影响最大？（ ）
A. 能带结构
B. 表面形貌
C. 晶体结构
D. 化学成分

12、对于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐渐变化。以下哪种性能可以通过功能梯度材料来实现渐变？（ ）
A. 硬度
B. 密度
C. 热导率
D. 以上都是

13、对于一种用于航空轮胎的橡胶材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪种添加剂的使用可能最为有效？（ ）
A. 炭黑
B. 白炭黑
C. 防老剂
D. 以上都是

14、在分析一种用于电子线路板的聚合物基板材料时，需要考虑其介电性能。以下哪种因素对介电常数的影响最大？（ ）
A. 分子极性
B. 结晶度
C. 孔隙率
D. 分子量

15、对于一种用于制造模具的金属材料，要求其具有高的耐磨性和热稳定性。以下哪种材料选择和处理方法最为合适？（ ）
A. 选用高速钢并进行淬火回火处理
B. 选用硬质合金并进行表面涂层
C. 选用工具钢并进行渗碳处理
D. 以上都是

16、在研究金属的腐蚀行为时，发现一种金属在特定环境中表面形成了一层致密的氧化膜，从而有效地阻止了进一步的腐蚀。以下哪种金属的氧化膜具有这种良好的保护作用？（ ）
A. 铝 B. 铁 C. 铜 D. 锌

17、对于一种纤维增强复合材料，纤维和基体之间的界面结合强度对材料性能有重要影响。以下哪种方法可以有效地改善界面结合强度？（ ）
A. 表面处理 B. 改变纤维长度 C. 调整基体成分 D. 增加纤维含量

18、在研究聚合物的降解行为时，发现其在光照下性能迅速下降。以下哪种添加剂可以有效地提高其光稳定性？（ ）
A. 抗氧化剂 B. 光稳定剂 C. 增塑剂 D. 填充剂

19、对于一种新型的纳米材料，其具有独特的物理和化学性质。以下哪种现象最能体现纳米材料的量子尺寸效应？（ ）
A. 光学吸收边发生蓝移
B. 比表面积显著增大
C. 硬度大幅提高
D. 热稳定性增强

20、在研究材料的阻尼性能时，发现以下哪种材料通常具有较高的阻尼能力？（ ）
A. 金属材料 B. 陶瓷材料 C. 高分子材料 D. 复合材料

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）详细阐述材料的硬度测试方法，如布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等，说明每种方法的适用范围和优缺点，以及硬度与其他力学性能的关系。

2、（本题5分）深入探讨材料的光学性能，包括折射、反射、吸收等现象，解释其物理机制，分析影响光学性能的因素以及在光学器件中的应用。

3、（本题5分）分析金属材料的腐蚀类型和机理，介绍常见的金属防腐方法及其原理。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一长方体形状的陶瓷块，长为12cm，宽为6cm，高为4cm，密度为2.5g/cm³，计算陶瓷块的质量。

2、（本题5分）一块尺寸为 10 cm×10 cm×1 cm 的压电陶瓷片，压电系数为 300×10⁻¹² C/N，施加 1000 V 的电压，计算陶瓷片的伸缩量。

3、（本题5分）一种纳米材料的颗粒直径为 50 nm，密度为 8 g/cm³。若要制备 100 g 该纳米材料，计算所需颗粒的数量。

4、（本题5分）一个半圆柱形的金属构件，底面半径为 5 厘米，长度为 30 厘米，金属的密度为 8.0 克/立方厘米，计算这个构件的质量是多少克？

5、（本题5分）某种金属材料在 500°C 时的蠕变应变速率为 1×10⁻⁶ s⁻¹，应力为 150 MPa，蠕变激活能为 200 kJ/mol。计算在 600°C 时，应力为 120 MPa 时的蠕变应变速率。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）全面论述材料的摩擦磨损性能的测试方法和评价指标，分析不同材料在不同工况下的摩擦磨损机制和防护措施。

2、（本题10分）全面论述材料的摩擦学性能与润滑机制，分析摩擦系数、磨损率等摩擦学性能指标，探讨液体润滑、固体润滑等润滑机制及其在工程中的应用。

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