中南民族大学《材料科学基础》2022-2023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页中南民族大学《材料科学基础》

2022-2023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、金属材料在冷加工变形后，会产生加工硬化现象。对于铜材，经过较大程度的冷加工变形后，若要恢复其塑性，应进行何种热处理？（）A.退火B.正火C.淬火D.回火2、在研究材料的疲劳寿命预测时，常用的方法有基于应力的方法和基于应变的方法。对于高周疲劳，哪种方法更适用？（）A.基于应力的方法B.基于应变的方法C.两种方法都适用D.两种方法都不适用3、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4、金属的腐蚀会导致材料性能下降和使用寿命缩短。在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀和析氢腐蚀是常见的两种形式。对于在中性溶液中的钢铁腐蚀，主要是哪种腐蚀形式？（）A.吸氧腐蚀B.析氢腐蚀C.同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀D.不发生腐蚀5、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过一定的工艺复合而成。在纤维增强复合材料中，纤维的排布方式对复合材料的性能有着重要影响。以下关于纤维排布方式的描述，正确的是（）A.随机排布的纤维增强复合材料各向同性B.单向排布的纤维增强复合材料在纤维方向上强度最高C.多层交叉排布的纤维增强复合材料力学性能均匀D.纤维排布方式对复合材料的热性能没有影响6、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一种常用的方法。以下哪种物质通常作为自由基聚合的引发剂？（）A.偶氮二异丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯7、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8、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9、对于纳米材料，由于其尺寸效应，表现出与常规材料不同的性能。纳米材料的比表面积通常（）A.小于常规材料B.等于常规材料C.大于常规材料D.与材料尺寸无关10、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11、在分析一种用于超级电容器的电极材料时，发现其比电容较低。以下哪种改进方法可能有助于提高比电容？（）A.增加活性物质的负载量B.优化电极的孔隙结构C.提高电极的导电性D.以上都是12、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13、对于非晶态材料，其结构特点决定了其性能。以下关于非晶态材料结构的描述，哪一项是正确的？（）A.不存在长程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在长程有序C.存在长程有序但不存在短程有序D.长程有序和短程有序都存在，但程度较低14、在研究高分子材料的流变性能时，发现其在不同的剪切速率下表现出不同的流动行为。以下哪种模型可以较好地描述这种流变特性？（）A.牛顿流体模型B.宾汉流体模型C.幂律流体模型D.虎克固体模型15、在研究金属的疲劳性能时，发现经过某种表面处理后，疲劳寿命显著提高。以下哪种表面处理方法最有可能产生这种效果？（）A.电镀B.喷丸强化C.化学蚀刻D.阳极氧化二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述量子点材料的特性和应用，分析其在光电领域的优势和面临的问题。2、（本题5分）详细阐述材料的晶界特性，包括晶界结构、晶界能和晶界扩散等，说明晶界对材料性能的影响和改善晶界性能的方法。3、（本题5分）解释什么是功能梯度陶瓷，论述其性能特点和制备工艺，分析功能梯度陶瓷在高温和耐磨领域的应用优势。4、（本题5分）详细分析材料在冲击载荷下的响应和性能评价，解释冲击韧性的概念和测试方法，并讨论如何提高材料的抗冲击性能。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述材料的扩散现象，包括原子扩散的机制和驱动力，分析温度、浓度和晶体结构等因素对扩散速率的影响，探讨扩散在材料相变、热处理和固态反应中的作用。2、（本题5分）深入探讨材料的力学性能测试方法，包括拉伸、压缩、弯曲和冲击试验等，分析试验过程中的应力应变关系和数据处理方法，论述力学性能指标在材料设计和工程应用中的意义。3、（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。4、（本题5分）详细论述材料的摩擦磨损性能和机理，分析不同材料在不同工况下的摩擦磨损行为，以及提高材料耐磨性的方法和途径。5、（本题5分）全面论述材料的热性能（如比热容、热导率、热膨胀系数）与材料的微观结构和化学成分之间的关系。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）已知一种陶瓷材料的断裂韧性为2MPa·m^(1/2)，裂纹长度为2mm，施加的应力为100MPa，计算裂纹尖端的塑性区尺寸。2、（本题10分）一块钢板厚度为10mm，长度为1000mm，宽度为500mm，其密度为7.85g/cm³。若要对其进行表面处理，每平方米需要消耗200g处理剂，计算处理这块钢板所需处理剂的质量。3、（本题10分）一块正方形的碳纤维