燕山大学里仁学院《表面技术与工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《表面技术与工程》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、对于一种光电材料，其能够将光能转化为电能。以下哪种材料的光电转换效率通常较高？（）A.硅B.砷化镓C.磷化铟D.碲化镉2、在分析一种用于摩擦制动的材料时，发现其在高温下摩擦系数不稳定。以下哪种因素最有可能是造成这种现象的原因？（）A.材料的热衰退B.磨损颗粒的堆积C.接触面的氧化D.以上都是3、在研究材料的电导机制时，发现一种半导体材料在低温下主要是由杂质电导贡献。随着温度升高，本征电导逐渐起主导作用。以下哪种因素决定了这种转变的温度？（）A.杂质浓度B.禁带宽度C.载流子迁移率D.晶体结构4、对于陶瓷材料的增韧方法，以下哪种方法能够有效提高陶瓷的断裂韧性？（）A.相变增韧B.纤维增韧C.颗粒增韧D.以上都是5、在研究材料的声学性能时，发现一种材料具有良好的吸声效果。以下哪种材料微观结构特征最有可能是导致其吸声性能良好的原因？（）A.多孔结构B.纤维状结构C.层状结构D.颗粒状结构6、一种陶瓷基复合材料在制备过程中需要控制界面反应。以下哪种方法可以有效抑制界面反应？（）A.涂层处理B.选择合适的增强相C.优化制备工艺参数D.以上都可以7、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8、对于一种高温合金，要提高其抗氧化性能，以下哪种元素的添加通常是有效的？（）A.铝B.钛C.铬D.镍9、在考察一种用于食品包装的塑料材料时，需要考虑其阻隔性能和安全性。以下哪种塑料材料可能最适合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚对苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯10、在研究金属材料的热处理时，淬火和回火是两个重要的工艺。对于一种中碳钢，经过淬火后得到马氏体组织，然后进行低温回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除内应力，提高韧性C.改善切削加工性能D.细化晶粒，提高强度11、高分子材料的分子量及其分布对其性能有着重要影响。对于聚苯乙烯（PS）这种高分子材料，分子量分布较宽时，其力学性能会发生怎样的变化？（）A.强度增加，韧性降低B.强度降低，韧性增加C.强度和韧性都增加D.强度和韧性都降低12、玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有多种性能特点。以下关于玻璃的结构和性能的描述，正确的是（）A.玻璃是一种晶体材料，具有固定的熔点B.玻璃的强度主要取决于其化学组成C.玻璃的热稳定性差，容易因温度变化而破裂D.玻璃的导电性良好，可用于制造电子器件13、在考察一种用于3D打印的金属粉末材料时，发现打印出的零件存在孔隙和裂纹等缺陷。以下哪种因素最有可能是造成这些缺陷的主要原因？（）A.粉末粒度不均匀B.打印工艺参数不合理C.粉末的含氧量过高D.以上都是14、在研究材料的阻尼性能时，阻尼系数是一个重要的参数。对于高分子阻尼材料，其阻尼系数通常与什么因素有关？（）A.分子量B.结晶度C.交联度D.以上因素均有关15、在考察一种磁性材料的磁滞回线时，发现其矫顽力较大，剩磁较高。这种磁性材料最有可能应用于以下哪个领域？（）A.信息存储B.电磁屏蔽C.电动机D.变压器二、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）详细阐述在研究材料的腐蚀疲劳性能时，腐蚀环境和疲劳载荷的交互作用，以及评估腐蚀疲劳寿命的方法。3、（本题5分）阐述材料的磨损自修复技术的原理和方法，分析其实现的条件和面临的挑战，并讨论在实际应用中的可行性和效果。4、（本题5分）详细说明陶瓷材料的抗热震性能的评价指标和影响因素，以及提高抗热震性能的方法。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述材料的发泡技术的原理和方法，分析发泡材料的性能特点和应用领域，如轻质结构材料、隔热材料等，并探讨工艺参数对性能的影响。2、（本题5分）全面论述高温结构材料在燃气轮机和航空发动机中的应用要求和失效机制，以及提高高温结构材料可靠性的方法。3、（本题5分）详细论述材料的仿生材料的研究进展和应用，分析仿生材料的设计原理和性能优势，并探讨在组织工程和可再生能源中的应用。4、（本题5分）深入探讨储氢材料的储氢原理和性能要求，分析常见储氢材料如金属氢化物、碳基材料和配位氢化物的特点和储氢性能，论述储氢材料在氢能存储和利用中的应用前景和挑战。5、（本题5分）深入探讨高分子材料的分子量及其分布对材料物理性能（如玻璃化转变温度、溶解性、力学性能）的影响机制。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某种复合材料的弯曲强度为300MPa，一个矩形截面的复合梁，宽度为20毫米，高度为30毫米，跨度为500毫米，计算该梁能承受的最大弯矩。2、（本题10分）一块玻璃，面积为0.4m²，厚度为4mm，导热系数为0.6W/(m·K)，两侧温差为60℃，计算热流量。3、（本题10分）某种材料的热膨胀系数与温度的二