吉林铁道职业技术学院《新型功能材料设计基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《新型功能材料设计基础》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、对于一种超导材料，除了临界温度和临界电流密度外，还有一个重要的参数是临界磁场。以下哪种因素会影响超导材料的临界磁场？（）A.材料的纯度B.晶体结构C.制备工艺D.以上均会2、在分析材料的热膨胀性能时，发现某合金的热膨胀系数很小。以下哪种合金元素的添加可能是导致这一现象的原因？（）A.铝B.铜C.钨D.锌3、在材料的磁致伸缩性能研究中，以下关于磁致伸缩现象和应用的描述，正确的是（）A.磁致伸缩是指材料在磁场作用下发生长度变化B.磁致伸缩效应只存在于磁性金属材料中C.磁致伸缩材料可用于制造扬声器D.磁致伸缩性能与磁场强度无关4、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5、在研究材料的光学透明性时，以下关于影响材料透明性的因素的描述，错误的是（）A.材料中的杂质和缺陷会降低透明性B.材料的结晶度越高，透明性越好C.光的波长对材料透明性有影响D.材料的表面粗糙度会影响透明性6、在研究一种用于航空发动机叶片的高温合金时，发现其抗氧化性能有待提高。以下哪种元素的添加可以显著增强其抗氧化能力？（）A.铝B.钛C.铬D.钼7、一种陶瓷材料在受到冲击载荷时容易发生断裂。以下哪种方法可以提高其抗冲击性能？（）A.引入纤维增韧B.减小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改变晶体结构8、金属材料的热处理可以改变其组织和性能，那么淬火、回火、正火等热处理方法的主要目的分别是什么？（）A.提高硬度、消除应力、改善组织B.降低硬度、提高韧性、细化晶粒C.增加强度、提高塑性、调整硬度D.以上都不是9、在考察材料的生物相容性时，发现一种材料在植入生物体后没有引起明显的免疫反应。以下哪种材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化学性质B.力学性能C.热性能D.电性能10、在考察一种用于燃料电池双极板的材料时，需要同时考虑其导电性、耐腐蚀性和机械强度。以下哪种材料可能最为合适？（）A.不锈钢B.石墨C.钛合金D.以上都不是11、在研究材料的磨损性能时，发现一种材料在摩擦过程中磨损量较小，表面损伤轻微。以下哪种磨损机制在这种情况下可能起到了主要作用？（）A.粘着磨损B.磨粒磨损C.疲劳磨损D.氧化磨损12、在分析一种用于电子线路板的聚合物基板材料时，需要考虑其介电性能。以下哪种因素对介电常数的影响最大？（）A.分子极性B.结晶度C.孔隙率D.分子量13、在陶瓷材料的制备过程中，为了提高其韧性，常常采用添加纤维增强的方法。以下哪种纤维材料与陶瓷基体的相容性较好，能更有效地提高韧性？（）A.碳纤维B.玻璃纤维C.金属纤维D.陶瓷纤维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、一种纳米材料在制备过程中容易团聚。为了减少团聚现象，可以采用以下哪种方法？（）A.降低反应温度B.增加分散剂C.提高搅拌速度D.以上都可以二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细论述磁性材料的磁畴结构和磁化过程，解释磁滞现象产生的原因，并说明如何提高磁性材料的磁性能。2、（本题5分）解释超硬材料的定义和性能特点，分析其在机械加工和地质勘探等领域的应用。3、（本题5分）解释材料的压电效应和热电效应的原理。举例说明压电材料和热电材料在传感器和能源转换领域的应用，并分析其性能优化的途径。4、（本题5分）详细阐述材料热稳定性的评价方法和指标，分析影响材料热稳定性的因素，并说明如何通过材料设计和改性来提高热稳定性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述材料的蠕变性能和高温力学行为，研究蠕变机制和影响因素，以及如何提高材料在高温下的服役性能。2、（本题5分）全面论述材料的自修复材料的概念和分类，研究其自修复机制和性能评价方法，以及在航空航天、汽车等领域的应用前景。3、（本题5分）阐述陶瓷材料的制备工艺及其对材料性能的影响，包括原料选择、成型方法和烧结过程等方面。4、（本题5分）论述材料的热稳定性及其影响因素，包括材料的化学成分、晶体结构、加热速率和环境气氛等方面。5、（本题5分）深入论述陶瓷基复合材料的制备工艺和性能特点，分析增强相的种类和含量对性能的影响，以及在高性能陶瓷领域的应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）已知一种聚合物的结晶度为60%，完全结晶时的密度为1.0g/cm³，非晶态时的密度为0.9g/cm³，计算该聚合物的密度。2、（本题10分）有一球形的玻璃珠，直径为8毫米，玻璃的密度为2.5克/立方厘米，求玻璃珠的质量。3、（本题10分）某种聚合物材料的热变形温度为120℃