长春科技学院《材料设计》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2分，共30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、一种复合材料由基体和增强相组成，若要提高其在高温下的性能，应优先考虑以下哪种措施？（）A.更换基体材料B.增加增强相的含量C.优化界面结合D.改变制备工艺2、陶瓷材料通常具有高强度、高硬度和耐高温的特性。在陶瓷材料的制备过程中，烧结是一个关键步骤。下列关于陶瓷材料烧结过程的描述，正确的是（）A.烧结过程中，颗粒之间通过物质迁移实现致密化B.提高烧结温度总是能提高陶瓷材料的性能C.延长烧结时间对陶瓷材料的性能没有影响D.烧结过程中不会发生化学反应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、在分析材料的电性能时，发现以下哪种材料的电阻率随温度变化最显著？（）A.金属B.半导体C.绝缘体D.超导体5、材料的力学性能测试是评估材料质量和性能的重要手段。在拉伸试验中，以下关于应力-应变曲线的描述，正确的是（）A.弹性阶段材料的应力与应变呈非线性关系B.屈服阶段材料会发生明显的塑性变形C.强化阶段材料的强度逐渐降低D.断裂阶段材料的应力为零6、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8、在研究金属间化合物的性能时，发现其通常具有较高的熔点和硬度，但塑性较差。以下哪种因素是导致其塑性差的主要原因？（）A.复杂的晶体结构B.原子间结合力强C.存在大量的位错D.成分不均匀9、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10、在研究材料的摩擦磨损性能时，发现润滑剂的使用能够显著降低磨损。以下哪种润滑剂的作用机制主要是形成油膜隔离？（）A.固体润滑剂B.液体润滑剂C.气体润滑剂D.半固体润滑剂11、在研究材料的光学透明性时，以下关于影响材料透明性的因素的描述，错误的是（）A.材料中的杂质和缺陷会降低透明性B.材料的结晶度越高，透明性越好C.光的波长对材料透明性有影响D.材料的表面粗糙度会影响透明性12、在考察材料的耐腐蚀性时，发现一种合金在酸性溶液中的腐蚀速率明显低于在碱性溶液中的腐蚀速率。以下哪种因素最有可能导致这种差异？（）A.溶液的pH值B.溶液中的离子浓度C.合金的化学成分D.腐蚀产物的性质13、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14、在研究材料的热膨胀性能时，发现以下哪种晶体结构的材料热膨胀系数较小？（）A.简单立方B.体心立方C.面心立方D.密排六方15、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、介电常数二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明纳米材料的特殊性质和效应，如量子尺寸效应、表面效应等，以及它们对材料性能的影响。2、（本题5分）阐述金属材料的相变过程，包括奥氏体向马氏体的转变，分析相变对金属性能的影响及控制相变的方法。3、（本题5分）阐述金属材料的疲劳破坏机制，包括疲劳裂纹的萌生和扩展过程，并提出提高金属材料疲劳寿命的方法。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述陶瓷材料的晶体结构特点与化学键类型如何共同决定其力学、热学和电学性能，并举例说明。2、（本题5分）全面论述材料的磁致伸缩性能的测试方法和应用，分析影响磁致伸缩性能的因素，如磁场强度、温度等，并探讨在智能材料中的应用。3、（本题5分）深入探讨高分子材料的老化机制和防护措施，研究光老化、热老化和化学老化等对高分子性能的影响，以及相应的防护方法。4、（本题5分）详细论述材料的阻尼合金的阻尼机制和性能特点，分析影响阻尼性能的因素，如合金成分、组织结构等，并探讨在减震降噪中的应用。5、（本题5分）详细论述材料的梯度磁性材料的设计和性能，研究其磁性能的梯度分布特点和应用，以及制备过程中的关键技术。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）有一圆锥形的玻璃灯罩，底面直径为20厘米，高为30厘米，玻璃的密度为2.5克/立方厘米，求灯罩的质量。2、（本题10分）一圆