學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學《表面工程應用案例與解析》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在考察高分子材料的老化性能時，發現暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響2、金屬材料的腐蝕防護方法有很多種，那么常見的腐蝕防護方法有哪些？（）A.涂層保護、陰極保護、陽極保護B.選擇耐腐蝕材料、控制環境因素C.加入緩蝕劑、進行表面處理D.以上都是3、在電子材料領域，半導體材料的導電性能對器件性能起著關鍵作用。以下哪種半導體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦4、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現金屬的細晶強化？（）A.淬火B.回火C.正火D.變質處理5、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現這一目標？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬6、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發生腐蝕7、材料的導熱性能對于熱管理和散熱應用非常重要。以下關于材料導熱系數的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的晶體結構對導熱系數有顯著影響B.材料中的雜質會降低導熱系數C.溫度升高，材料的導熱系數總是增大D.孔隙率增加，材料的導熱系數減小8、材料的光學性能在許多領域都有重要應用。對于半導體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發生在光子能量小于禁帶寬度時B.雜質吸收對半導體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數大于間接躍遷D.光吸收與半導體材料的晶體結構無關9、對于一種纖維增強復合材料，纖維和基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結合強度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調整基體成分D.增加纖維含量10、在研究材料的光學性能時，發現某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵11、在研究材料的熱穩定性時，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點C.玻璃化轉變溫度D.結晶溫度12、在材料的微觀結構分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）13、高分子材料的玻璃化轉變溫度是指材料從玻璃態轉變為高彈態的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結構、分子量、交聯度B.添加劑、共混比例、結晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是14、在研究材料的電學性能時，電導率反映了材料的導電能力。以下哪種因素會導致金屬材料的電導率降低？（）A.溫度升高B.雜質含量增加C.冷加工D.以上都是15、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發現裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種關系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關系B.拋物線關系C.指數關系D.冪函數關系二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結構設計和性能特點，分析制備梯度功能材料的方法和應用領域。2、（本題5分）全面論述材料的超塑性現象，分析產生超塑性的條件和機制，討論超塑性材料的性能特點和應用領域。3、（本題5分）論述陶瓷材料的電學性能（如介電性能、壓電性能），解釋其產生的機理，并舉例說明在電子領域的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述材料熱穩定性的測試方法和評價標準，以及如何通過材料的成分設計和微觀結構調控來提高熱穩定性。2、（本題5分）深入論述材料的超硬材料的性能特點和應用，分析超硬材料的合成方法和發展趨勢，并探討在機械加工和地質勘探中的應用。3、（本題5分）詳細論述材料的熱物理性能（如比熱容、熱導率、熱擴散系數）的測試方法和應用，分析影響因素，如溫度、成分等，并探討在熱加工中的應用。4、（本題5分）全面論述高溫結構材料在燃氣輪機和航空發動機中的應用要求和失效機制，以及提高高溫結構材料可靠性的方法。5、（本題5分）全面論述材料的摩擦電性能和自供電系統，解釋摩擦電效應的產生機制，分析摩擦電材料的性能要求和自供電系統的構建，探討在能源收集和傳感器中的應用。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某種金屬材料的屈服強度為450MPa，抗拉強度為650MPa，現進行拉伸試驗，試樣直徑為8mm，標距為40mm，拉伸到斷裂時，載荷為120