湖南工业大学《能量转换材料与器件》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《能量转换材料与器件》2022-2023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、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2、在分析材料的声学性能时，发现一种材料具有良好的隔音效果。以下哪种因素对其隔音性能的贡献最大？（）A.材料的密度B.材料的弹性模量C.材料的内部孔隙结构D.材料的表面粗糙度3、在研究材料的摩擦磨损性能时，以下哪种因素对磨损量的影响最为显著？（）A.载荷大小B.滑动速度C.接触面积D.材料硬度4、在研究金属的腐蚀行为时，发现一种金属在特定的腐蚀介质中表面形成了一层致密的氧化膜，从而有效地减缓了腐蚀速率。这种氧化膜的形成主要是由于以下哪种机制？（）A.电化学保护B.钝化作用C.物理阻挡D.化学吸附5、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6、材料的微观结构对其性能有重要影响，那么材料的晶体缺陷主要有哪些类型？（）A.点缺陷、线缺陷、面缺陷B.空位、间隙原子、位错C.晶界、亚晶界、相界D.以上都是7、在材料的强化机制中，细晶强化是一种有效的方法。以下关于细晶强化原理和效果的描述，正确的是（）A.细晶强化是通过增加晶体缺陷来提高材料强度B.细晶强化会降低材料的塑性和韧性C.晶粒越细小，材料的强度越高D.细晶强化对材料的硬度没有影响8、金属材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下发生疲劳破坏的循环次数，那么影响金属材料疲劳寿命的主要因素有哪些？（）A.应力幅值、应力比、加载频率B.材料的强度、硬度、韧性C.材料的微观结构、表面状态D.以上都是9、一种高分子材料在加工过程中出现了熔体破裂现象。以下哪种因素最有可能导致这种现象的发生？（）A.加工温度过高B.剪切速率过大C.分子量分布过宽D.添加剂含量过高10、在研究材料的抗蠕变性能时，以下哪种材料通常具有较好的抗蠕变性能？（）A.金属材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.复合材料11、在材料的表面处理技术中，电镀能够改善材料的表面性能。以下哪种金属通常被用于电镀以提高材料的耐腐蚀性？（）A.锌B.铜C.铝D.银12、在研究金属材料的再结晶过程中，以下关于再结晶温度和影响因素的描述，正确的是（）A.变形程度越大，再结晶温度越高B.杂质含量增加会提高再结晶温度C.再结晶温度与材料的原始晶粒尺寸无关D.加热速度越快，再结晶温度越低13、对于一种聚合物材料，在不同的溶剂中表现出不同的溶解性。以下哪种因素对聚合物的溶解性影响最大？（）A.聚合物的分子量B.溶剂的极性C.聚合物的结晶度D.温度14、在材料的失效分析中，断裂是一种常见的失效形式。对于脆性断裂和韧性断裂，以下关于其断口特征的描述，正确的是？（）A.脆性断裂断口平齐，韧性断裂断口粗糙B.脆性断裂断口粗糙，韧性断裂断口平齐C.脆性断裂和韧性断裂断口都平齐D.脆性断裂和韧性断裂断口都粗糙15、在分析材料的光学反射性能时，发现以下哪种表面处理可以提高反射率？（）A.抛光B.镀膜C.蚀刻D.氧化16、在研究材料的磨损机制时，发现粘着磨损是主要的磨损方式。以下哪种措施可以减少粘着磨损？（）A.提高表面硬度B.改善润滑条件C.选择合适的配对材料D.以上都可以17、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18、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19、在研究金属材料的腐蚀防护方法时，涂层防护是一种常用手段。以下关于涂层防护原理和要求的描述，正确的是（）A.涂层可以完全阻止金属的腐蚀B.涂层的厚度越厚，防护效果越好C.涂层应与金属基体具有良好的结合力D.涂层的防护性能与环境无关20、对于一种用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脱盐率，以下哪种方法可能最为有效？（）A.优化膜的表面性质B.调整膜的微观结构C.采用多层复合膜结构D.以上都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析先进陶瓷基复合材料的性能优势和制备难点，探讨其在航空发动机部件中的应用前景。2、（本题5分）详细说明陶瓷材料的抗热震性能的评价指标和影响因素，以及提高抗热震性能的方法。3、（本题5分）阐述材料的储氢材料的分类（如金属氢化物和配位氢化物）和储氢原理。分析储氢材料的性能评价指标和研究进展，并举例说明在氢能领域的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一混凝土配合比中，水泥、砂、石子的质量比为1:2:4，水灰比为0.5，现配制1m³混凝土，水泥用量为300kg，计算砂、石子和水的用量。2、（本题5分）有一环形的玻璃纤维增强塑料，内半径为2cm，外半径为4cm，高度为10cm，玻璃纤维的体积分数为40%，玻璃纤维的拉伸强度为3000MPa，计算塑料环的拉伸强度。3、（本题5分）已知一种半导体材料的本征载流子浓度为1×10¹⁰cm⁻³，施主杂质浓度为1×10¹⁵cm⁻³，计算多数载流子浓度和少数载流子浓度。4、（本题5分）有一金属导线，电阻率为1.8×10⁻⁸Ω·m，长度为5m，横截面积为2mm²，通过的电流为5A，计算导线两端的电压降。5、（本题5分）某陶瓷电容器的电容为100皮法，介电常数为1000，极板面积为1平方厘米，计算极板间距。四、论述题