华北理工大学《钢铁冶金设计原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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15个小题，每小题1分，共15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、对于一种压电材料，其能够将机械能转化为电能，反之亦然。以下哪种压电材料在实际应用中最为常见？（）A.石英B.钛酸钡C.锆钛酸铅D.硫化镉2、高分子材料的降解是一个重要的问题。对于可生物降解的高分子材料，其降解机制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.热分解、光分解、化学分解C.物理老化、化学老化、生物老化D.结晶、取向、交联3、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4、陶瓷材料的热压烧结是一种在高温和压力同时作用下的烧结方法。与普通烧结相比，热压烧结的优点是什么？（）A.烧结温度低、烧结时间短、致密度高B.烧结温度高、烧结时间长、致密度低C.烧结温度和时间与普通烧结相同，但致密度高D.烧结温度低、烧结时间长、致密度低5、复合材料因其优异的性能在众多领域得到广泛应用。对于纤维增强复合材料，当纤维方向与受力方向一致时，以下哪种性能会显著提高？（）A.拉伸强度B.冲击韧性C.断裂伸长率D.硬度6、在高分子材料的分类中，根据受热后的行为可分为热塑性和热固性高分子。热塑性高分子材料在加热时（）A.变软可塑B.发生交联C.分解破坏D.保持形状不变7、在研究材料的磨损机制时，发现一种材料在干摩擦条件下主要发生磨粒磨损。以下哪种措施可以减少磨粒磨损？（）A.增加润滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.选用耐磨材料8、在研究聚合物的降解行为时，发现其在光照下性能迅速下降。以下哪种添加剂可以有效地提高其光稳定性？（）A.抗氧化剂B.光稳定剂C.增塑剂D.填充剂9、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10、对于高分子材料的老化现象，以下哪种老化方式主要是由于紫外线辐射引起的？（）A.热老化B.光老化C.化学老化D.生物老化11、在考察材料的热变形行为时，发现一种材料在高温下表现出明显的蠕变现象。以下哪种因素会增加材料的蠕变速率？（）A.降低应力B.提高温度C.减小晶粒尺寸D.增加第二相粒子12、在金属材料的加工过程中，冷加工和热加工会对材料性能产生不同影响。冷加工通常会使金属材料的（）A.强度增加，塑性降低B.强度降低，塑性增加C.强度和塑性都增加D.强度和塑性都降低13、在研究陶瓷材料的电击穿性能时，发现击穿场强与陶瓷的气孔率有关。气孔率越高，击穿场强通常会（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高14、在研究金属材料的塑性变形时，滑移和孪生是两种主要的变形机制。对于面心立方金属，哪种变形机制更容易发生？（）A.滑移B.孪生C.滑移和孪生同样容易D.取决于变形温度15、在材料的力学性能测试中，硬度是一个常用的指标。对于同一种材料，以下哪种硬度测试方法得到的数值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.里氏硬度二、简答题（本大题共4个小题，共20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）解释什么是智能材料，论述智能材料的种类和性能特点，分析其响应机制和应用领域，如形状记忆合金和压电材料。3、（本题5分）论述金属材料的塑性变形机制，分析影响金属塑性的因素，以及如何通过工艺手段提高金属的塑性。4、（本题5分）论述材料的光学非线性性能在光存储和光信号处理中的应用原理，分析如何提高材料的光学非线性性能。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述复合材料的性能优化策略，包括材料选择、结构设计和制备工艺优化等方面。2、（本题5分）全面论述功能材料的分类和特点，如压电材料、热电材料和磁致伸缩材料等，分析其性能调控机制和应用领域。3、（本题5分）全面论述超导磁悬浮的原理和特点，分析超导磁悬浮系统的结构和关键技术，论述超导磁悬浮在交通领域如磁悬浮列车和高速运输中的应用前景和面临的挑战。4、（本题5分）深入探讨材料的非晶态合金的结构和性能特点，分析其形成条件和力学、磁学性能，以及在软磁材料和高强度材料中的应用。5、（本题5分）全面论述材料的增材制造技术（3D打印）的原理和应用，分析不同3D打印技术对材料性能的影响，并探讨在制造业中的发展前景。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个圆锥形的金属零件，底面直径为8厘米，高度为12厘米，金属的密度为7.6克/立方厘米，计算这个零件的质量是多少克？2、（本题10分）某复合材料的层间拉伸强度为40MPa，试样的长度为30毫米