郑州大学《材料科学与工程基础实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《材料科学与工程基础实验》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分一、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、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2、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3、在分析材料的耐磨涂层性能时，发现涂层与基体之间的结合强度对其耐磨性有重要影响。以下哪种方法可以提高涂层与基体的结合强度？（）A.增加涂层厚度B.对基体进行预处理C.降低涂层的硬度D.改变涂层的成分4、在研究材料的导热性能时，发现一种材料的热导率较高。以下哪种因素对材料的热导率贡献最大？（）A.自由电子的运动B.晶格振动C.声子散射D.杂质和缺陷5、陶瓷材料通常具有高强度、高硬度和耐高温的特性。在陶瓷材料的制备过程中，烧结是一个关键步骤。下列关于陶瓷材料烧结过程的描述，正确的是（）A.烧结过程中，颗粒之间通过物质迁移实现致密化B.提高烧结温度总是能提高陶瓷材料的性能C.延长烧结时间对陶瓷材料的性能没有影响D.烧结过程中不会发生化学反应6、在分析材料的热性能时，需要考虑热导率这个参数。以下哪种材料通常具有较高的热导率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金属材料D.复合材料7、对于高分子材料，其玻璃化转变温度（Tg）是一个重要的性能指标。当环境温度从低于Tg升高到高于Tg时，高分子材料的力学性能通常会发生显著变化。以下哪种描述最能准确反映这种变化？（）A.从脆性转变为韧性B.从弹性转变为粘性C.从高硬度转变为低硬度D.从高强度转变为低强度8、材料的声学性能包括吸音、隔音等，那么影响材料声学性能的主要因素有哪些？（）A.材料的密度、孔隙率、弹性模量B.材料的厚度、形状、表面状态C.声波的频率、波长、入射角度D.以上都是9、在研究材料的扩散行为时，发现扩散系数与温度密切相关。以下哪种关系能够较好地描述扩散系数与温度的关系？（）A.线性关系B.指数关系C.幂函数关系D.对数关系10、材料的导电性取决于其内部的电子结构和晶体缺陷。对于半导体材料，如硅，在掺入适量的杂质后，其导电性会发生显著变化。以下哪种杂质的掺入可以使硅成为N型半导体？A.硼B.磷C.铝D.镓11、对于一种新型的金属泡沫材料，其具有轻质和高能量吸收的特点。以下哪种制备工艺对其性能的影响最为关键？（）A.发泡工艺B.烧结工艺C.轧制工艺D.铸造工艺12、在研究材料的热传导机制时，声子导热主要在（）A.金属材料中B.陶瓷材料中C.高分子材料中D.复合材料中13、材料的光学性能在许多领域都有重要应用。对于半导体材料的光吸收特性，以下说法正确的是（）A.本征吸收发生在光子能量小于禁带宽度时B.杂质吸收对半导体材料的光电性能没有影响C.直接跃迁的光吸收系数大于间接跃迁D.光吸收与半导体材料的晶体结构无关14、陶瓷材料的强度测试通常采用三点弯曲或四点弯曲的方法。对于同一种陶瓷材料，在三点弯曲和四点弯曲试验中，得到的强度值是否相同？A.相同B.不同C.有时相同，有时不同D.取决于加载速度15、陶瓷材料的应用领域有哪些？（）A.电子陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷B.航空航天、机械制造、化工领域C.生物医学、环保领域、能源领域D.以上都是16、在陶瓷材料的制备过程中，烧结是一个关键步骤。以下哪种因素对于陶瓷材料烧结过程中的致密化程度影响最大？A.烧结温度B.烧结时间C.粉末颗粒大小D.气氛控制17、陶瓷材料的硬度测试方法与金属材料有何不同？（）A.陶瓷材料硬度高，需要使用更高载荷的测试方法B.陶瓷材料脆性大，测试时容易产生裂纹C.陶瓷材料的硬度测试通常采用压痕法，而金属材料可以采用多种方法D.以上都是18、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19、高分子材料具有许多独特的性能，那么高分子材料的主要特点有哪些？（）A.重量轻、耐腐蚀B.绝缘性好、可加工性强C.成本低、性能多样D.以上都是20、材料的导热性能对其在热管理领域的应用至关重要，那么影响材料导热性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化学成分、晶体结构B.温度、压力、湿度C.材料的微观结构、孔隙率D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释什么是材料的扩散，论述扩散的机制和影响扩散的因素，分析扩散在材料加工和性能改善中的作用。2、（本题10分）详细阐述在研究生物医用材料时，需要考虑的生物相容性和生物活性等方面的要求，以及相应的评价方法。3、（本题10分）论述材料的介电性能，解释介电常数、介电损耗等概念，说明影响介电性能的因素。4、（本题10分）详细阐述陶瓷材料的制备工艺，包括原料制备、成型和烧结等过程，说明每个工艺环节的关键技术和影响因素。三、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题