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頁哈爾濱師范大學

《材料科學研究方法A》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在研究材料的導熱性能時，發現一種材料的熱導率較高。以下哪種因素對材料的熱導率貢獻最大？（）A.自由電子的運動B.晶格振動C.聲子散射D.雜質和缺陷2、在陶瓷材料的燒結助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關于燒結助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結助劑可以降低燒結溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結助劑的加入量越多，陶瓷的燒結效果越好C.燒結助劑應與陶瓷材料具有良好的化學相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結助劑3、在研究材料的疲勞性能時，發現材料在循環載荷作用下容易發生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值4、復合材料的分類方法有很多種，那么常見的復合材料分類方法有哪些？（）A.按增強相的形態分類、按基體材料分類B.按性能特點分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結構形式分類D.以上都是5、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯6、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應力強度因子幅之間的關系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述7、金屬材料在冷加工變形后，會產生加工硬化現象。對于銅材，經過較大程度的冷加工變形后，若要恢復其塑性，應進行何種熱處理？（）A.退火B.正火C.淬火D.回火8、在研究高分子材料的流變性能時，發現其在不同的剪切速率下表現出不同的流動行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型9、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10、對于納米材料，由于其尺寸效應，表現出與常規材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規材料B.等于常規材料C.大于常規材料D.與材料尺寸無關11、在研究金屬材料的塑性變形時，滑移和孿生是兩種主要的變形機制。對于面心立方金屬，哪種變形機制更容易發生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度12、在分析材料的熱膨脹性能時，發現某合金的熱膨脹系數很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅13、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質通常作為自由基聚合的引發劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯14、在研究材料的光學性能時，發現一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動15、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質量，通常需要控制哪些工藝參數？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結構、化學成分16、在研究材料的光學透明性時，以下哪種因素會導致材料的透明度降低？（）A.內部缺陷B.結晶度增加C.雜質含量增多D.以上都是17、對于一種陶瓷基復合材料，要改善其韌性，以下哪種增強相的引入通常是有效的？（）A.連續纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維18、陶瓷材料的燒結過程是其制備的關鍵步驟。在燒結過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間19、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是20、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩定性C.熱關閉性能D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析高分子材料的熔體流動特性，以及其對高分子材料加工成型的影響。2、（本題5分）論述在材料表面處理中，電鍍和化學鍍的基本原理、工藝流程和各自的優缺點。3、（本題5分）論述材料的電學性能測試中的電阻測量方法，如四探針法和電橋法，解釋測量原理和誤差來源，以及在材料導電性研究中的應用。4、（本題5分）全面分析材料的自潤滑性能，討論自潤滑材料的種類和特點，分析自潤滑機制和影響因素，以及在無油潤滑條件下的應用。5、（本題5分）詳細解釋梯度功能材料的概念和特點，說明其設計原理和應用前景。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一復合材料，由體積分數為30%的纖維和70%的基體組成，纖維的彈性模量為500GPa，基體的彈性模量為100GPa，計算該復合材料的彈性模量。2、（本題5分）有一圓柱形金屬棒，直徑為10mm，長度為50cm，材料的密度為8.9g/cm3，計算該金屬棒的質量。3、（本題5分）一塊長方體陶瓷材料，長20cm，寬10cm，高5cm，其孔隙率為10%，已知材料的真實密度為2.5g/cm3，計算該陶瓷材料的表觀密度。4、（本題5分）已知一種陶瓷材料的斷裂韌性為2MPa·m^(1/2)，裂紋長度為2mm，施加的應力為100MPa，計算裂紋尖端的塑性區尺寸。5、（本題5分）有一圓柱形的陶瓷電阻，底面半徑為3mm，高度為15mm，陶瓷的電阻率為1×10?Ω·m，計算電阻值。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料疲勞裂紋擴展的微觀機制，以及如何利用微觀結構設計和表