上海杉达学院《材料科学基础B》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《材料科学基础B》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、在高分子材料的老化测试中，以下关于老化测试方法和评估指标的描述，正确的是（）A.热老化测试可以模拟长期使用过程中的性能变化B.老化测试只需要考虑材料的力学性能变化C.颜色变化不能作为老化评估的指标D.老化测试时间越长，结果越准确2、对于一种生物医用材料，要确保其在人体内的安全性和相容性，应重点考虑以下哪个方面？（）A.化学稳定性B.力学性能C.表面性能D.以上都要考虑3、在分析材料的导热性能时，发现以下哪种结构的材料导热各向异性较为明显？（）A.单晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.复合材料4、在研究材料的热稳定性时，以下哪种测试方法可以评估材料在高温下的重量变化？（）A.热重分析（TGA）B.差示扫描量热法（DSC）C.热机械分析（TMA）D.动态热机械分析（DMA）5、对于一种用于激光加工的光学材料，要求其具有高的损伤阈值和良好的光学均匀性。以下哪种材料最有可能符合要求？（）A.蓝宝石B.石英玻璃C.氟化钙D.以上都是6、在分析材料的磨损性能时，发现以下哪种磨损类型通常伴随着剧烈的能量消耗？（）A.磨粒磨损B.粘着磨损C.疲劳磨损D.腐蚀磨损7、在材料的阻尼性能研究中，以下关于阻尼机制和影响因素的描述，正确的是（）A.内摩擦是材料阻尼的主要来源B.材料的阻尼性能与温度无关C.高分子材料的阻尼性能优于金属材料D.阻尼性能对材料的振动特性没有影响8、对于一种新型的金属泡沫材料，其具有轻质和高能量吸收的特点。以下哪种制备工艺对其性能的影响最为关键？（）A.发泡工艺B.烧结工艺C.轧制工艺D.铸造工艺9、在研究材料的光学非线性现象时，发现一种材料在强光作用下折射率发生明显变化。以下哪种光学非线性效应最有可能导致这种现象？（）A.二阶非线性光学效应B.三阶非线性光学效应C.受激拉曼散射D.自发辐射10、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成，具有优异的综合性能。对于碳纤维增强环氧树脂复合材料，以下关于其性能特点的描述，正确的是？（）A.强度高、模量高、耐腐蚀性好B.强度低、模量低、耐腐蚀性差C.强度高、模量低、耐腐蚀性好D.强度低、模量高、耐腐蚀性差11、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12、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13、对于一种形状记忆合金，要提高其形状回复率，以下哪种方法可能有效？（）A.优化成分B.控制训练工艺C.改善热处理条件D.以上都有可能14、材料的热稳定性是指材料在高温下保持性能稳定的能力，那么影响材料热稳定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化学成分、晶体结构B.加热速率、保温时间、冷却方式C.材料的制备工艺、微观结构D.以上都是15、在材料的力学性能测试中，拉伸试验可以得到材料的屈服强度、抗拉强度等指标。对于一种钢材，其屈服强度为300MPa，抗拉强度为500MPa。在拉伸过程中，当应力达到400MPa时，材料发生了明显的塑性变形。此时，材料的应变大约是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.2二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入探讨材料的量子点的制备和光学性能，分析量子点在发光器件和生物标记中的应用，以及量子点材料的发展趋势。2、（本题5分）详细论述陶瓷材料抗弯强度的测试方法和影响因素，解释为什么陶瓷材料的抗弯强度通常低于其抗压强度，并提出提高陶瓷抗弯强度的途径。3、（本题5分）论述材料的耐候性和测试方法，分析环境因素（如温度、湿度、光照和化学介质）对材料耐候性的影响，并说明如何提高材料的耐候性。4、（本题5分）解释什么是功能梯度陶瓷，论述其性能特点和制备工艺，分析功能梯度陶瓷在高温和耐磨领域的应用优势。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨材料的热膨胀性能，从原子间相互作用的角度分析热膨胀的产生原因，论述影响材料热膨胀系数的因素以及在实际工程中的应用和控制。2、（本题5分）论述材料的电介质性能和电容器应用，分析电介质的极化机制、介电常数、损耗因子等性能参数，探讨在电容器中的应用和材料选择。3、（本题5分）深入探讨金属材料再结晶过程中的织构演变及其对材料性能的影响，以及控制织构的方法和应用。4、（本题5分）深入探讨材料的热电性能与晶体结构和电子结构的关系，以及提高材料热电优值的策略和挑战。5、（本题5分）深入探讨材料的疲劳裂纹扩展规律，包括Paris公式的应用和疲劳门槛值的意义，分析材料的微观结构、应力状态和环境因素对疲劳裂纹扩展速率的影响，论述疲劳裂纹扩展研究在结构寿命预测和可靠性设计中的重要性。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个圆柱形的陶瓷电容，底面直径为10毫米，高度为20毫米，陶瓷的相对介电常数为1000，计算该电容的电容量是多少皮法？2、（本题10分）有一石英晶体振荡器，频率稳定度要求为10⁻⁶，晶体的固有频率为10MHz，计算频率