东北财经大学《复合材料工程》2023-2024学年第一学期期末试卷_第1页
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《复合材料工程》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25个小题,每小题1分,共25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、在电子材料领域,半导体材料的导电性能对器件性能起着关键作用。以下哪种半导体材料的禁带宽度较大?()A.硅B.锗C.砷化镓D.磷化铟2、在材料的无损检测方法中,超声波检测可以检测材料内部的缺陷。以下哪种缺陷容易被超声波检测发现?()A.表面裂纹B.内部气孔C.夹杂物D.以上都是3、在分析一种用于制造刀具的硬质合金时,发现其硬度和韧性难以同时兼顾。以下哪种改进措施可能有助于解决这一问题?()A.调整粘结相的含量B.细化晶粒C.优化烧结工艺D.以上都是4、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5、在金属材料的表面处理中,化学镀可以在非导电表面形成金属镀层。以下哪种材料适合进行化学镀?()A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是6、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7、在陶瓷材料的增韧方法中,引入纤维增强相可以有效提高韧性。以下哪种纤维常用于陶瓷增韧?()A.碳纤维B.玻璃纤维C.碳化硅纤维D.以上都是8、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9、在研究材料的疲劳性能时,疲劳极限是一个重要的指标。以下关于疲劳极限的描述,错误的是()A.材料的疲劳极限是指在无限次循环加载下不发生疲劳破坏的最大应力B.表面粗糙度对材料的疲劳极限没有影响C.提高材料的强度可以提高其疲劳极限D.材料的疲劳极限与加载频率无关10、在材料的疲劳性能研究中,疲劳极限是衡量材料抗疲劳能力的重要指标。对于一种铝合金材料,经过多次循环加载实验,确定其疲劳极限为200MPa。如果实际工作应力为150MPa,且应力比为0.2,预计其疲劳寿命大约是多少?()A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次11、在研究材料的疲劳裂纹扩展时,Paris公式描述了裂纹扩展速率与应力强度因子幅的关系。对于一种材料,已知其Paris公式中的参数,当应力强度因子幅增大时,裂纹扩展速率会怎样变化?()A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大12、陶瓷材料的硬度通常很高,那么常用的陶瓷材料硬度测试方法有哪些?()A.洛氏硬度测试、维氏硬度测试B.布氏硬度测试、肖氏硬度测试C.显微硬度测试、纳米硬度测试D.以上都是13、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14、在研究一种用于汽车发动机的耐热合金时,发现其在长期高温工作环境下容易发生组织老化。以下哪种组织变化最有可能是导致老化的主要原因?()A.碳化物析出B.晶粒长大C.相转变D.孔洞形成15、对于纤维增强复合材料,界面结合强度对其性能有重要影响。当界面结合强度过高时,可能会导致以下哪种结果?()A.材料强度增加B.材料韧性下降C.材料耐热性提高D.材料抗疲劳性能增强16、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17、材料的磁性能包括磁化强度、矫顽力等参数。对于软磁材料和硬磁材料,以下关于其磁性能的描述,正确的是?()A.软磁材料矫顽力高,磁化强度低B.软磁材料矫顽力低,磁化强度高C.硬磁材料矫顽力低,磁化强度高D.硬磁材料矫顽力高,磁化强度低18、在研究一种用于核反应堆的结构材料时,需要考虑其在辐射环境下的性能变化。以下哪种辐射损伤机制对材料性能的削弱作用最为严重?()A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂变产物沉积19、一种高分子共混物在性能上优于其组成的单一聚合物。以下哪种因素对共混物性能的改善起到了关键作用?()A.相容性B.分子量C.分子链结构D.结晶度20、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21、在研究聚合物的结晶行为时,发现一种聚合物在特定条件下可以形成完善的晶体结构,而在其他条件下则形成半结晶或无定形结构。以下哪种因素对聚合物的结晶度影响最为显著?()A.冷却速率B.分子量分布C.分子链结构D.添加剂的种类和含量22、在超导材料的研究中,临界温度是一个关键参数。当温度低于临界温度时,材料的电阻()A.急剧增大B.保持不变C.逐渐减小D.降为零23、对于一种形状记忆合金,其能够在加热时恢复到原始形状。以下哪种相变过程是实现形状记忆效应的关键?()A.马氏体相变B.奥氏体相变C.珠光体相变D.贝氏体相变24、一种金属玻璃材料具有优异的性能。以下哪种特点是金属玻璃通常具有的?()A.高强度B.高塑性C.良好的导电性D.高韧性25、在研究超导材料时,临界温度是一个关键参数。以下关于超导材料临界温度的影响因素的描述,错误的是()A.材料的化学成分对临界温度有重要影响B.压力增大通常会提高超导材料的临界温度C.杂质的存在会降低超导材料的临界温度D.临界温度与材料的晶体结构无关二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)阐述非晶态材料的结构特点和性能特点。分析非晶态金属和非晶态聚合物的形成条件和应用领域,并举例说明非晶态材料的优势和面临的挑战。2、(本题5分)论述高分子液晶材料的分类和结构特点,解释液晶相的形成条件和转变行为,并分析高分子液晶材料在显示技术、高性能纤维和自增强复合材料等方面的应用。3、(本题5分)详细说明在研究高分子共混体系时,如何提高共混物的相容性和性能,以及常用的共混方法。4、(本题5分)分析材料的摩擦磨损性能,阐述影响摩擦系数和磨损量的因素,以及减少摩擦磨损的方法。三、计算题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)一块平行四边形的钛合金板,底边长为70厘米,高为50厘米,厚度为8毫米,钛合金的密度为4.5克/立方厘米,计算钛合金板的质量。2、(本题5分)一个圆柱形的金属筒,内半径为8厘米,外半径为10厘米,高度为30厘米,金属的密度为7.2克/立方厘米,计算金属筒的质量是多少克?3、(本题5分)有一复合材料,由70%的碳纤维和30%的环氧树脂组成,碳纤维的热导率为100W/(m·K),环氧树脂的热导率为0.2W/(m·K),计算该复合材料的热导率。4、(本题5分)一个圆台形的塑料零件,上底面半径为4厘米,下底面半径为6厘米,高度为5厘米,塑料的密度为1.1克/立方厘米,计算这个零件的质量是多少克?5、(本题5分)某种钢材的屈服强度为450MPa,拉伸试样的原始直径为10mm,标距长度为50mm,拉伸试验后断裂时的直径为7mm,标距长度为70mm,计算其抗拉强度和伸长率。四、论述题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)详细

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