长沙职业技术学院《粉末冶金模具设计》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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长沙职业技术学院《粉末冶金模具设计》
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、一种新型的隔热材料在高温下具有很低的热导率。以下哪种微观结构特征最有可能是导致其低导热性能的原因？（ ）
A. 大量封闭气孔 B. 层状结构 C. 纤维状结构 D. 纳米孔隙

2、在研究材料的磨损性能时，发现一种材料在摩擦过程中磨损量较小，表面损伤轻微。以下哪种磨损机制在这种情况下可能起到了主要作用？（ ）
A. 粘着磨损 B. 磨粒磨损 C. 疲劳磨损 D. 氧化磨损

3、金属材料在加工过程中会发生组织和性能的变化，那么冷加工和热加工的区别主要是什么？（ ）
A. 加工温度不同
B. 对材料性能的影响不同
C. 加工方式不同
D 以上都是

4、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

5、在材料的疲劳性能研究中，疲劳极限是衡量材料抗疲劳能力的重要指标。对于一种铝合金材料，经过多次循环加载实验，确定其疲劳极限为 200MPa。如果实际工作应力为 150MPa，且应力比为 0.2，预计其疲劳寿命大约是多少？（ ）
A. 10^5 次
B. 10^6 次
C. 10^7 次
D. 10^8 次

6、陶瓷材料在高温环境下具有优异的性能。在以下几种陶瓷材料中，哪种具有最高的耐高温性能？（ ）
A. 氧化铝陶瓷 B. 氮化硅陶瓷 C. 碳化硅陶瓷 D. 氧化锆陶瓷

7、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

8、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

9、对于一种金属玻璃材料，其具有优异的力学性能和耐腐蚀性。以下哪种制备方法常用于获得金属玻璃？（ ）
A. 铸造法
B. 粉末冶金法
C. 溅射法
D. 快速凝固法

10、超导材料的临界电流密度是衡量其承载电流能力的重要参数。对于高温超导带材，以下哪种方法可以提高其临界电流密度？（ ）
A. 增加超导层厚度
B. 优化制备工艺
C. 提高磁场强度
D. 降低工作温度

11、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

12、在陶瓷材料的微波烧结技术中，以下关于微波烧结特点和优势的描述，正确的是（ ）
A. 微波烧结可以实现均匀加热，但烧结速度慢
B. 微波烧结适用于所有类型的陶瓷材料
C. 微波烧结能够降低能耗和提高产品质量
D. 微波烧结对设备要求不高

13、一种新型的纤维增强复合材料在拉伸过程中表现出非线性的应力 - 应变关系。以下哪种因素可能是导致这种现象的原因？（ ）
A. 纤维断裂 B. 基体开裂 C. 界面脱粘 D. 以上都有可能

14、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

15、在研究金属材料的再结晶过程中，发现再结晶温度与预先变形量有关。以下哪种说法是正确的？（ ）
A. 变形量越大，再结晶温度越高
B. 变形量越大，再结晶温度越低
C. 变形量与再结晶温度无关
D. 变形量适中时，再结晶温度最低

16、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

17、一种聚合物在加工过程中出现熔体破裂现象。以下哪种方法可以减少这种现象的发生？（ ）
A. 降低加工温度 B. 提高加工速度 C. 增加润滑剂 D. 调整模具结构

18、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

19、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

20、对于一种高温结构材料，需要其在高温下具有良好的抗氧化和抗蠕变性能。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（ ）
A. 镍基高温合金 B. 钛基高温合金 C. 铁基高温合金 D. 钴基高温合金

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）阐述材料的形状记忆聚合物的原理和性能特点。分析形状记忆聚合物的应用领域（如自修复材料和智能纺织品）和发展趋势，并探讨其性能优化的途径。

2、（本题5分）解释材料阻尼性能产生的机制，分析不同阻尼机制（如位错阻尼、界面阻尼等）在工程中的应用。

3、（本题5分）详细解释材料的摩擦学性能，包括摩擦系数、磨损机制等，说明如何改善材料的摩擦学性能。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某液晶材料在电场作用下的响应时间为 10 毫秒，电场强度增加一倍，计算响应时间的变化。

2、（本题5分）在材料的疲劳实验中，试样承受的最大应力为 500 兆帕，最小应力为 100 兆帕，应力比为 0.2，经过 10^7 次循环后发生疲劳破坏，计算平均应力和应力幅。

3、（本题5分）有一碳纤维增强复合材料，碳纤维的强度为 3500 MPa，体积分数为 60%，基体的强度为 80 MPa，计算该复合材料的拉伸强度。

4、（本题5分）一圆锥形的玻璃器皿，底面半径为 5cm，高为 8cm，玻璃的密度为 2.5 g/cm³，计算其质量。

5、（本题5分）一块塑料的弹性模量为 2 GPa，泊松比为 0.4，受到双向拉伸应力，应力大小分别为 10 MPa 和 5 MPa，计算应变张量的各个分量。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）详细论述智能材料的概念和分类，研究其感知、响应和驱动的机制，以及在智能结构和系统中的应用前景。

2、（本题10分）探讨材料的耐腐蚀性评价方法及其标准，包括浸泡试验、盐雾试验和电化学测试等方面。

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