湖南司法警官职业学院《功能材料的计算与设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、在磁性材料的分类中，软磁材料和硬磁材料的性能差异较大。以下哪种性能是软磁材料所侧重的？（）A.高矫顽力B.高剩磁C.高磁导率D.高磁能积2、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3、在研究金属材料的塑性变形时，滑移和孪生是两种主要的变形机制。对于面心立方金属，哪种变形机制更容易发生？（）A.滑移B.孪生C.滑移和孪生同样容易D.取决于变形温度4、陶瓷材料的热压烧结是一种在高温和压力同时作用下的烧结方法。与普通烧结相比，热压烧结的优点是什么？（）A.烧结温度低、烧结时间短、致密度高B.烧结温度高、烧结时间长、致密度低C.烧结温度和时间与普通烧结相同，但致密度高D.烧结温度低、烧结时间长、致密度低5、对于一种功能陶瓷材料，需要其具有高介电常数和低介电损耗。以下哪种陶瓷材料最有可能满足这些要求？（）A.钛酸锶陶瓷B.铌酸锂陶瓷C.氧化锌陶瓷D.钽酸锂陶瓷6、一种新型的纤维增强复合材料在拉伸过程中表现出非线性的应力-应变关系。以下哪种因素可能是导致这种现象的原因？（）A.纤维断裂B.基体开裂C.界面脱粘D.以上都有可能7、材料的光学性能对于其在光学器件中的应用至关重要。对于透明玻璃材料，其透光率主要取决于什么因素？（）A.化学成分、表面粗糙度、内部缺陷B.密度、硬度、弹性模量C.熔点、沸点、热膨胀系数D.电阻率、电导率、介电常数8、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9、在研究一种用于磁性传感器的软磁材料时，发现其磁导率不够高。以下哪种因素最有可能限制磁导率的提升？（）A.残余应力B.杂质含量C.晶界结构D.以上都是10、在研究金属材料的晶体结构时，面心立方晶格的原子配位数是12，而体心立方晶格的原子配位数是8。以下关于这两种晶格结构特点的描述，正确的是（）A.面心立方晶格的致密度高于体心立方晶格B.体心立方晶格的塑性优于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于体心立方晶格D.体心立方晶格的熔点高于面心立方晶格11、金属材料的热处理工艺可以改善其性能，那么不同的热处理工艺对金属材料的组织和性能有哪些影响？（）A.淬火提高硬度、回火消除应力、正火改善组织B.退火降低硬度、淬火增加韧性、回火提高强度C.正火细化晶粒、淬火增加塑性、回火降低脆性D.以上都不是12、在研究材料的光学透明性时，以下哪种因素会导致材料的透明度降低？（）A.内部缺陷B.结晶度增加C.杂质含量增多D.以上都是13、一种聚合物在加工过程中出现熔体破裂现象。以下哪种方法可以减少这种现象的发生？（）A.降低加工温度B.提高加工速度C.增加润滑剂D.调整模具结构14、金属材料的蠕变现象是在高温和恒定应力作用下发生的缓慢变形。对于镍基高温合金，以下哪种因素会显著影响其蠕变性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工艺D.以上因素均会影响15、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.正火二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述形状记忆聚合物的工作原理和性能特点，与形状记忆合金进行比较，并讨论其在智能材料领域的应用。2、（本题5分）阐述储氢材料的储氢原理和性能要求，分析目前研究较多的储氢材料体系的优缺点。3、（本题5分）阐述材料的磁性能的分类（如软磁性能和硬磁性能）和评价指标。分析影响材料磁性能的因素（如成分、晶体结构和加工工艺），并举例说明在电机和磁存储设备中的应用。4、（本题5分）详细分析高分子材料的老化原因（如热氧老化、光氧老化等），并介绍延缓高分子材料老化的措施。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述材料的量子点的制备方法和光学性能调控，分析量子点在发光器件和生物医学中的应用，并探讨量子点材料的发展趋势。2、（本题5分）探讨材料的耐腐蚀性评价方法及其标准，包括浸泡试验、盐雾试验和电化学测试等方面。3、（本题5分）深入论述材料的耐磨涂层的材料选择和制备工艺，分析涂层的性能特点和失效机制，以及在机械部件中的应用。4、（本题5分）全面论述材料的光学晶体的生长技术和性能特点，分析晶体的光学性能和缺陷对应用的影响，并探讨在激光技术和光学通信中的应用。5、（本题5分）探讨金属材料的焊接工艺及其对材料性能的影响，包括焊接方法的选择、焊接参数的优化和焊接接头的质量控制等方面。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一块形状不规则的陶瓷块，通过排水法测量其体积为180立方厘米，质量为450克，计算陶瓷的密度。2、（本题10分）有一玻璃纤维增强复合材料，玻璃纤维的长度为20mm，直径为20μm，纤维体积分数为40%，计算单位体积中玻璃纤维的表面积。3、（