武汉城市学院《无机非金属复合材料》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《无机非金属复合材料》2023-2024学年第一学期期末试卷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、在研究金属材料的强度和塑性时，发现一种合金在经过特定的热处理工艺后，其抗拉强度显著提高，但塑性略有下降。以下哪种微观结构的变化最有可能是导致这种现象的原因？（）A.晶粒细化B.析出强化C.固溶强化D.位错密度增加2、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成。在纤维增强复合材料中，纤维的主要作用是（）A.增加材料的韧性B.提高材料的强度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本3、在分析材料的腐蚀防护方法时，发现一种金属采用阳极保护可以有效地减缓腐蚀。阳极保护的原理是（）A.使金属处于钝化状态B.形成保护性氧化膜C.降低金属的电位D.增加金属的耐蚀性4、在金属材料的强化机制中，通过细化晶粒来提高强度的方法被广泛应用。以下哪种工艺能够有效地细化金属材料的晶粒？（）A.淬火B.退火C.冷加工D.正火5、在研究材料的磨损性能时，磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损是常见的磨损形式。对于在重载、高速条件下工作的机械零件，主要的磨损形式是什么？（）A.磨粒磨损B.粘着磨损C.疲劳磨损D.以上三种磨损形式同时存在6、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7、对于一种用于制造模具的金属材料，要求其具有高的耐磨性和热稳定性。以下哪种材料选择和处理方法最为合适？（）A.选用高速钢并进行淬火回火处理B.选用硬质合金并进行表面涂层C.选用工具钢并进行渗碳处理D.以上都是8、研究一种新型复合材料，其由纤维增强体和基体组成。在承受拉伸载荷时，以下哪种情况最能有效地发挥纤维增强体的作用？（）A.纤维与基体的结合强度适中B.纤维的长度较短C.纤维的体积分数较低D.纤维的弹性模量低于基体9、在高分子材料的共聚改性中，以下关于共聚类型和性能影响的描述，正确的是（）A.无规共聚可以提高高分子材料的结晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚对高分子材料的力学性能影响不大D.共聚不会改变高分子材料的玻璃化转变温度10、对于一种压电陶瓷材料，要提高其压电系数，以下哪种掺杂元素可能有效？（）A.铅B.钛C.镧D.铌11、在材料的加工过程中，铸造是一种常用的方法。对于铝合金的铸造，为了提高铸件的质量，通常需要控制哪些工艺参数？（）A.浇注温度、铸型温度、冷却速度B.浇注速度、铸型材料、熔炼温度C.铸型湿度、熔炼时间、冷却方式D.浇注压力、铸型结构、化学成分12、在研究材料的阻尼性能时，发现一种高分子材料在玻璃化转变温度附近阻尼性能显著提高。这是因为在该温度附近（）A.分子链运动加剧B.自由体积增加C.内摩擦增大D.以上都是13、材料的导电性取决于其内部的电子结构和晶体缺陷。对于半导体材料，如硅，在掺入适量的杂质后，其导电性会发生显著变化。以下哪种杂质的掺入可以使硅成为N型半导体？（）A.硼B.磷C.铝D.镓14、在金属的塑性变形过程中，会产生位错等缺陷。随着变形程度的增加，位错密度也会增加。下列关于位错对金属性能影响的描述，错误的是（）A.位错密度增加会提高金属的强度B.位错运动是金属塑性变形的主要机制C.位错会降低金属的导电性和导热性D.位错密度越高，金属的韧性越好15、在材料的失效分析中，应力腐蚀开裂是一种常见的失效形式。对于铝合金在氯化物溶液中的应力腐蚀开裂，以下哪种措施可以有效预防？（）A.增加合金元素含量B.进行表面处理C.降低应力水平D.以上措施均有效二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释材料的声学超材料的概念和特点，分析其在声学调控方面的应用。2、（本题5分）在材料的疲劳试验中，应力幅和平均应力对疲劳寿命有重要影响。请解释它们的作用，分析它们之间的关系，并说明如何通过控制这两个参数来提高材料的疲劳性能。3、（本题5分）论述热电材料的工作原理和性能评价指标，探讨其在能源回收和制冷方面的应用。4、（本题5分）解释材料阻尼性能产生的机制，分析不同阻尼机制（如位错阻尼、界面阻尼等）在工程中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述金属材料的热处理工艺对其组织和性能的影响，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工艺的作用和适用范围。2、（本题5分）全面论述材料的光电转换性能及在太阳能电池中的应用，分析光吸收、电荷分离和传输等过程，探讨提高光电转换效率的途径和材料选择。3、（本题5分）分析材料的声学性能与材料微观结构的关系，包括孔隙率、弹性模量和密度等方面。4、（本题5分）论述材料的相图在材料研究和制备中的作用，分析如何通过相图来确定材料的成分、制备工艺和性能。5、（本题5分）全面论述超导材料的发展历程、研究现状和未来发展趋势，包括新型超导材料的探索和应用前景。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一种陶瓷的介电损耗角正切为0.02，在频率为1000赫兹的电场中，介电常数为100，计算介电损耗。2、（本题10分）有一长方体形状的玻璃块，长15cm，宽10cm，高8cm，玻璃