华东理工大学《材料研究方法》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《材料研究方法》2021-2022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、在分析材料的光催化性能时，发现一种材料能够有效地分解水产生氢气。以下哪种材料特性对其光催化效率的影响最大？（）A.能带结构B.表面形貌C.晶体结构D.化学成分2、研究一种磁性材料，其磁性能在不同温度下有明显变化。当温度升高到居里温度时，磁性材料会发生以下哪种转变？（）A.从铁磁性转变为顺磁性B.从顺磁性转变为抗磁性C.从铁磁性转变为反铁磁性D.磁性消失3、在分析材料的电磁屏蔽性能时，发现以下哪种材料的屏蔽效果通常较好？（）A.导电性好的金属B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料4、陶瓷材料具有高强度、高硬度和耐高温等优良性能，但同时也存在脆性大的缺点。为了提高陶瓷材料的韧性，以下哪种方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.细化晶粒D.降低烧成温度5、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6、在研究材料的热稳定性时，发现一种材料在高温下结构发生相变，导致性能下降。以下哪种测试方法可以有效地监测这种相变过程？（）A.热膨胀测量B.热重分析C.差热分析D.高温X射线衍射7、在研究材料的热稳定性时，热重分析是一种常用的方法。以下关于热重分析原理和应用的描述，正确的是（）A.热重分析可以测量材料在加热过程中的质量变化B.热重分析只能用于无机材料的研究C.材料的热稳定性与加热速率无关D.热重分析不能用于研究材料的分解过程8、在分析材料的导热性能时，发现以下哪种结构的材料导热各向异性较为明显？（）A.单晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.复合材料9、在研究陶瓷材料的压电性能时，发现其压电常数与晶体的极化方向有关。以下哪种晶体取向的压电常数最大？（）A.方向B.方向C.方向D.随机方向10、在研究材料的介电性能时，介电常数反映了材料储存电能的能力。以下哪种材料通常具有较高的介电常数？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金属材料D.半导体材料11、对于一种生物医用材料，要确保其在人体内的安全性和相容性，应重点考虑以下哪个方面？（）A.化学稳定性B.力学性能C.表面性能D.以上都要考虑12、在分析金属材料的疲劳裂纹扩展行为时，观察到在特定的应力水平下，裂纹扩展速率突然加快。以下哪种微观结构的变化最有可能是导致这一现象的关键因素？（）A.位错密度增加B.析出相粗化C.晶界弱化D.夹杂物增多13、在研究陶瓷基复合材料的制备工艺时，发现一种工艺能够实现纤维在基体中的均匀分布。以下哪种工艺最有可能达到这一效果？（）A.溶液浸渍法B.化学气相渗透法C.溶胶-凝胶法D.原位生长法14、在分析材料的摩擦磨损性能时，发现一种材料在特定的摩擦条件下表现出良好的耐磨性。以下哪种因素对其耐磨性的贡献最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.润滑条件D.摩擦副的材料15、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.钼二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述金属间化合物的结构和性能特点，探讨其在高温结构材料中的应用前景。2、（本题5分）详细论述陶瓷材料的烧结过程及其影响因素，分析在烧结过程中物质迁移的机制，以及如何通过控制工艺参数来获得高性能的陶瓷制品。3、（本题5分）陶瓷材料具有高强度、高硬度等优点，但同时也存在脆性大的缺点。请分析导致陶瓷材料脆性的主要原因，并提出改善其韧性的方法。4、（本题5分）阐述材料的摩擦学性能与材料表面粗糙度的关系。分析如何通过控制表面粗糙度来改善材料的摩擦学性能，并举例说明在机械零件设计中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨聚合物的粘弹性行为在材料加工成型（如注塑、挤出）过程中的表现和影响，以及应对策略。2、（本题5分）全面论述材料的无损检测技术，如超声检测、射线检测和磁粉检测等，分析其原理、优缺点和在材料质量控制中的应用。3、（本题5分）全面论述材料的超塑性成型工艺和应用，探讨超塑性材料的变形机制和工艺参数，分析超塑性成型在复杂形状零件制造中的应用和优势。4、（本题5分）深入论述材料的软物质的特点和分类，分析软物质的独特性质和自组装行为，并探讨在生命科学和材料科学中的应用。5、（本题5分）详细论述材料的多相流腐蚀行为和防护，探讨多相流环境中材料的腐蚀机制，分析影响多相流腐蚀的因素，研究防护措施和方法。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某种金属的热扩散系数为8平方厘米/秒，初始温度为200℃的圆柱体，半径为5厘米，在中心加热，经过10秒，计算半径为3厘米处的温度。2、（本题10分）一种压电材料在受到100N的压力时，产生的电荷量为10C，计算其压电常数。3、（本题10分）一个长方体的陶瓷