北京理工大学《材料设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页北京理工大学《材料设计》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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1分，共20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、对于一种用于储能飞轮的复合材料，要提高其能量存储密度，以下哪种设计策略最为关键？（）A.提高转速B.增加飞轮质量C.优化材料的强度和密度D.改进制造工艺2、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3、在研究材料的抗蠕变性能时，发现以下哪种强化机制对提高抗蠕变能力效果显著？（）A.固溶强化B.沉淀强化C.细晶强化D.加工硬化4、在材料的无损检测技术中，超声波检测具有广泛的应用。以下关于超声波检测原理和适用范围的描述，正确的是（）A.超声波检测可以检测材料内部的微小缺陷B.超声波在材料中的传播速度与材料的密度无关C.超声波检测只能用于金属材料D.超声波检测对操作人员的技术要求不高5、在金属材料的热处理过程中，淬火可以显著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在较大内应力，需要进行（）A.正火B.回火C.退火D.渗碳6、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7、在分析一种用于骨科植入物的生物材料时，需要考虑其生物活性和力学相容性。以下哪种材料可能最符合要求？（）A.钛合金B.羟基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是8、在研究材料的热稳定性时，发现以下哪种添加剂可以提高材料的热分解温度？（）A.阻燃剂B.增塑剂C.抗氧剂D.润滑剂9、在研究材料的摩擦学性能时，摩擦系数是一个重要的参数。对于干摩擦和边界摩擦，以下关于摩擦系数的描述，正确的是？（）A.干摩擦系数大于边界摩擦系数B.干摩擦系数小于边界摩擦系数C.干摩擦系数等于边界摩擦系数D.两者的摩擦系数大小关系不确定10、对于一种用于污水处理的膜材料，要提高其过滤效率和抗污染性能，以下哪种方法可能最为有效？（）A.表面接枝改性B.制备复合膜C.优化膜的孔径分布D.以上都是11、在材料的拉伸试验中，屈服强度是一个重要的力学性能指标。以下哪种材料的屈服强度通常较高？（）A.纯铝B.低碳钢C.纯铜D.纯钛12、材料的光学性能对于其在光学器件中的应用至关重要。对于透明玻璃材料，其透光率主要取决于什么因素？（）A.化学成分、表面粗糙度、内部缺陷B.密度、硬度、弹性模量C.熔点、沸点、热膨胀系数D.电阻率、电导率、介电常数13、在材料的表面改性技术中，离子注入可以改变材料表面的性能。对于金属材料表面的离子注入，以下哪种离子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮离子B.氧离子C.氢离子D.钠离子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、在研究一种用于太阳能热水器的吸热涂层材料时，发现其吸收率较低。以下哪种方法可以提高吸收率？（）A.增加涂层厚度B.优化涂层成分C.制备粗糙表面D.以上都是16、一种高分子共混物在性能上优于其组成的单一聚合物。以下哪种因素对共混物性能的改善起到了关键作用？（）A.相容性B.分子量C.分子链结构D.结晶度17、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18、对于一种高温合金，需要在高温下保持良好的强度和抗氧化性能。以下哪种合金元素的添加最有助于实现这一目标？（）A.铬B.镍C.钨D.钼19、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。当一种聚合物的玻璃化转变温度升高时，通常意味着其（）A.耐热性提高B.柔韧性增强C.加工性能变好D.结晶度降低20、在材料的疲劳裂纹扩展过程中，裂纹扩展速率与应力强度因子幅之间的关系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛顿定律描述D.胡克定律描述二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述泡沫材料的制备方法和孔隙结构控制，分析孔隙率和孔隙形态对泡沫材料性能的影响，并举例说明泡沫材料在轻量化、隔音和隔热等方面的应用。2、（本题5分）阐述非晶态材料的结构特点和性能特点。分析非晶态金属和非晶态聚合物的形成条件和应用领域，并举例说明非晶态材料的优势和面临的挑战。3、（本题5分）论述高分子材料压电性能的影响因素，分析聚偏氟乙烯等材料具有较大压电常数的原因和应用前景。4、（本题5分）论述陶瓷材料的化学键特点如何决定其物理和化学性质，包括硬度、脆性和耐高温性能等方面。5、（本题5分）论述非晶态材料的结构特征和性能特点，分析非晶态材料的形成条件和制备方法，并探讨其在材料科学中的应用前景。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个圆锥形的铝合金零件，底面半径为5厘米，高为10厘米，密度为2.7克/立方厘米，计算质量。2、（本题5分）已知一种金属材料的电导率为6×10^7西门子/米，长度为10厘米，横截面积为1平方毫米，计算电阻。3、（本题5分）已知一种金属材料的泊松比为0.3，在单轴拉伸下，纵向应变为0.2，计算横向应变。4、（本题5分）某种玻璃的抗拉强度为50MPa，制作一个横截面积为20平方毫米的试样进行拉伸试验，计算断裂时的拉力。5、（本题5分）有一泡沫金属材料，孔隙率为70%，金属的密度为8g/cm³，计算该泡沫金属的表观密度。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述材料的电磁屏蔽性能与材料的电导率和磁导率的关系，以及高