北京舞蹈学院《新材料与先进加技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《新材料与先进加技术》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、在研究金属材料的疲劳裂纹扩展时，发现裂纹扩展速率与应力强度因子之间存在一定的关系。以下哪种因素会加快疲劳裂纹的扩展？（）A.降低应力强度因子幅度B.增加材料的韧性C.存在腐蚀环境D.减小裂纹长度2、在纳米材料的研究中，纳米粒子的尺寸效应对材料性能有重要影响。当纳米粒子尺寸减小到一定程度时，以下哪种性能会发生显著变化？（）A.光学性能B.电学性能C.磁学性能D.以上都是3、对于一种用于手机外壳的镁合金材料，要提高其耐蚀性和表面硬度，以下哪种表面处理技术可能最为适用？（）A.微弧氧化B.电镀C.化学镀D.气相沉积4、在研究材料的磁致伸缩性能时，以下哪种材料具有较大的磁致伸缩系数？（）A.铁B.钴C.镍D.稀土合金5、在研究一种用于智能穿戴设备的柔性电子材料时，需要考虑其拉伸性能和电学性能。以下哪种材料体系最有可能满足要求？（）A.导电聚合物B.金属纳米线C.石墨烯D.以上都是6、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7、复合材料的性能测试方法有很多种，那么常见的复合材料性能测试方法有哪些？（）A.力学性能测试、热性能测试、电学性能测试B.光学性能测试、磁性能测试、耐腐蚀性测试C.界面性能测试、疲劳性能测试、磨损性能测试D.以上都是8、材料的热性能对于其在不同环境下的应用至关重要。热膨胀系数是描述材料热膨胀特性的重要参数。以下关于热膨胀系数的说法，正确的是（）A.所有材料的热膨胀系数都随温度升高而增大B.热膨胀系数越大，材料在温度变化时的尺寸稳定性越好C.金属材料的热膨胀系数通常大于陶瓷材料D.热膨胀系数与材料的晶体结构无关9、在研究超导材料的应用时，以下哪个领域是超导材料最有前景的应用方向之一？（）A.电力传输B.航空航天C.医疗器械D.汽车制造10、对于一种新型的碳材料，如石墨烯，其具有独特的电学和力学性能。以下哪种应用领域最有可能首先受益于石墨烯的这些特性？（）A.航空航天B.电子器件C.生物医学D.能源存储11、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12、在磁性材料中，根据磁化特性的不同可以分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料通常具有（）A.高矫顽力和高剩磁B.低矫顽力和低剩磁C.高矫顽力和低剩磁D.低矫顽力和高剩磁13、在研究金属材料的腐蚀防护方法时，涂层防护是一种常用手段。以下关于涂层防护原理和要求的描述，正确的是（）A.涂层可以完全阻止金属的腐蚀B.涂层的厚度越厚，防护效果越好C.涂层应与金属基体具有良好的结合力D.涂层的防护性能与环境无关14、对于一种光学材料，需要其在特定波长范围内具有高透明度和低折射率。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（）A.玻璃B.晶体C.塑料D.陶瓷15、在分析材料的抗疲劳性能时，发现以下哪种因素对疲劳裂纹萌生的影响最大？（）A.表面粗糙度B.材料强度C.应力集中D.工作环境二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释新型隔热材料低导热性能的微观结构原因，分析其在节能领域的应用前景和发展趋势。2、（本题5分）详细阐述材料的摩擦学性能，包括摩擦系数、磨损率和润滑性能等，说明摩擦磨损的机理和影响因素，以及在机械工程中的应用。3、（本题5分）详细解释压电材料的压电效应，分析其产生的原理，并举例说明压电材料在传感器、驱动器和能量收集等领域的应用。4、（本题5分）解释什么是材料的光电转换性能，分析其原理，并说明在太阳能电池等领域的应用和发展趋势。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述材料的超硬材料的发展和应用，研究金刚石、立方氮化硼等超硬材料的合成方法和性能优势，以及在加工制造领域的应用。2、（本题5分）详细论述金属玻璃的结构和性能特点，研究其形成机制和制备方法，以及在高性能结构材料和功能材料中的应用前景。3、（本题5分）论述材料的阻尼性能及其在减振降噪中的应用，分析影响材料阻尼性能的因素和提高阻尼性能的方法。4、（本题5分）全面论述材料的多相体系的相平衡和相变，分析相图的绘制和应用，以及相变对材料性能的影响和调控方法。5、（本题5分）深入探讨高分子材料在溶液中的构象变化和分子运动行为，以及对溶液性能和加工过程的影响。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一陶瓷电容器，电容为80pF，介质的相对介电常数为80，极板面积为0.8cm²，计算极板间距。2、（本题10分）某种纤维增强复合材料，纤维的弹性模量为1000GPa，体积分数为60%，基体的弹性模量为300GPa，计算复合材料的纵向拉伸模量。3、（本题10分）有