哈尔滨音乐学院《计算材料学基础》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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哈尔滨音乐学院《计算材料学基础》2024-2025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2分，共30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、对于一种形状记忆合金，其能够在加热时恢复到原始形状。以下哪种相变过程是实现形状记忆效应的关键？（ ）
A. 马氏体相变
B. 奥氏体相变
C. 珠光体相变
D. 贝氏体相变

2、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

3、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

4、功能陶瓷材料具有多种特殊的功能，如压电陶瓷、热敏陶瓷等。对于压电陶瓷，其主要的功能特点是什么？（ ）
A. 能够将压力转化为电能
B. 电阻随温度变化而显著变化
C. 具有高的介电常数
D. 硬度高、耐磨性好

5、一种纳米材料在制备过程中容易团聚。为了减少团聚现象，可以采用以下哪种方法？（ ）
A. 降低反应温度 B. 增加分散剂 C. 提高搅拌速度 D. 以上都可以

6、在研究材料的热稳定性时，热重分析（TGA）是一种常用的测试方法。通过 TGA 曲线，可以得到材料的失重情况。对于一种聚合物材料，在加热过程中出现两次明显的失重阶段，可能的原因是什么？（ ）
A. 分解产生两种不同的气体产物
B. 存在两种不同的结晶形态
C. 发生了两次相变
D. 以上原因均有可能

7、对于金属基复合材料，以下哪种增强相能够同时提高材料的强度和耐磨性？（ ）
A. 陶瓷颗粒
B. 碳纤维
C. 金属纤维
D. 玻璃纤维

8、对于一种光学玻璃材料，要降低其折射率，以下哪种成分的调整可能有效？（ ）
A. 增加碱金属氧化物含量
B. 增加二氧化硅含量
C. 增加重金属氧化物含量
D. 增加氟化物含量

9、功能高分子材料具有特殊的功能，如离子交换树脂可以用于水处理。对于离子交换树脂，其交换容量主要取决于什么？（ ）
A. 树脂的种类
B. 树脂的粒度
C. 溶液的浓度
D. 溶液的 pH 值

10、一种功能梯度材料在不同位置具有不同的性能。以下哪种制备方法适用于这种材料？（ ）
A. 化学气相沉积 B. 物理气相沉积 C. 离心铸造 D. 激光熔覆

11、对于玻璃材料，其结构特点决定了其性能。以下关于玻璃材料结构的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 长程有序，短程无序
B. 长程无序，短程有序
C. 长程和短程均有序
D. 长程和短程均无序

12、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

13、材料的热稳定性是指材料在高温下保持性能稳定的能力，那么影响材料热稳定性的主要因素有哪些？（ ）
A. 材料的化学成分、晶体结构
B. 加热速率、保温时间、冷却方式
C. 材料的制备工艺、微观结构
D. 以上都是

14、在研究陶瓷材料的压电性能时，发现其压电常数与晶体的极化方向有关。以下哪种晶体取向的压电常数最大？（ ）
A. 方向
B. 方向
C. 方向
D. 随机方向

15、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

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释什么是形状记忆合金的单程和双程形状记忆效应，分析其产生的机理，并说明其应用领域。

2、（本题5分）论述材料的光学非线性现象，如二次谐波产生和克尔效应，解释其物理机制和应用领域，分析影响光学非线性性能的因素。

3、（本题5分）深入探讨材料的量子点的制备和光学性能，分析量子点在发光器件和生物标记中的应用，以及量子点材料的发展趋势。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）全面论述材料的光学性能（如折射率、反射率、吸收率等）在不同材料中的表现和影响因素，以及在光学器件和光通信中的应用。

2、（本题5分）全面论述材料的超塑性成型工艺和应用，探讨超塑性材料的变形机制和工艺参数，分析超塑性成型在复杂形状零件制造中的应用和优势。

3、（本题5分）深入论述材料的抗辐射性能的测试方法和评价指标，分析影响抗辐射性能的因素，如材料结构、辐射类型等，并探讨在核工业中的应用。

4、（本题5分）深入论述材料的磁性能（如磁化强度、矫顽力、磁滞回线等）与材料的成分、结构和制备工艺之间的关系，并探讨在磁性器件中的应用。

5、（本题5分）探讨金属材料的强化机制，包括固溶强化、加工硬化、细晶强化和沉淀强化等，分析其原理及对材料性能的影响。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某聚合物材料的拉伸模量为 2 吉帕，试样在拉伸应力为 100 兆帕作用下，原始长度为 50 毫米，计算试样拉伸后的长度是多少毫米？

2、（本题10分）在材料的光学性能测试中，一种玻璃对波长为 550 纳米的光的折射率为 1.5，计算光在该玻璃中的传播速度。

3、（本题10分）某种磁性材料的饱和磁化强度为 80emu/cm³，磁场强度为 800Oe 时，磁化强度为 60emu/cm³，计算该材料的磁导率。

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