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《材料成型工藝與裝備》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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2分，共40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、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。以下關于玻璃的結構和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點B.玻璃的強度主要取決于其化學組成C.玻璃的熱穩定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導電性良好，可用于制造電子器件2、一種高分子材料在溶液中表現出良好的溶解性。以下哪種分子結構特征最有可能是導致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能3、高分子材料的老化會導致其性能下降。對于聚乙烯塑料，在戶外長期使用時，主要的老化因素是什么？（）A.紫外線輻射B.濕度C.氧氣D.溫度4、在研究材料的光學非線性現象時，發現一種材料在強光作用下折射率發生明顯變化。以下哪種光學非線性效應最有可能導致這種現象？（）A.二階非線性光學效應B.三階非線性光學效應C.受激拉曼散射D.自發輻射5、在研究材料的抗蠕變性能時，發現以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化6、在材料的失效分析中，應力腐蝕開裂是一種常見的失效形式。對于鋁合金在氯化物溶液中的應力腐蝕開裂，以下哪種措施可以有效預防？（）A.增加合金元素含量B.進行表面處理C.降低應力水平D.以上措施均有效7、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環境下使用時，發現其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結合強度降低D.熱膨脹系數不匹配8、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當溫度升高到一定值時，材料的性能發生顯著變化，這個轉變溫度通常被稱為玻璃化轉變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態力學分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）9、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10、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11、在研究金屬材料的晶體結構時，發現其原子在空間呈規則排列。以下哪種晶體結構具有良好的塑性和韌性？（）A.體心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格D.簡單立方晶格12、在研究材料的耐磨損性能時，以下哪種磨損機制通常在高載荷和高速度下發生？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損13、對于半導體材料，其導電性能介于導體和絕緣體之間。以下哪種半導體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦14、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結晶C.加工硬化D.相變15、材料的熱性能對于其在不同環境下的應用至關重要。熱膨脹系數是描述材料熱膨脹特性的重要參數。以下關于熱膨脹系數的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數越大，材料在溫度變化時的尺寸穩定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數與材料的晶體結構無關16、在研究材料的疲勞裂紋擴展時，Paris公式描述了裂紋擴展速率與應力強度因子幅的關系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數，當應力強度因子幅增大時，裂紋擴展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大17、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫療器械D.汽車制造18、在材料的加工過程中，經常會用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對一種金屬進行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強度B.塑性C.韌性D.導電性19、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20、在研究材料的磨損性能時，磨粒磨損、粘著磨損和疲勞磨損是常見的磨損形式。對于在重載、高速條件下工作的機械零件，主要的磨損形式是什么？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.以上三種磨損形式同時存在二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的超塑性，分析其產生的條件和機制，并說明在材料加工中的應用。2、（本題5分）闡述材料的儲氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲氫原理。分析儲氫材料的性能評價指標和研究進展，并舉例說明在氫能領域的應用。3、（本題5分）簡述在研究金屬材料的疲勞性能時，通常需要考慮的主要因素以及提高金屬材料疲勞強度的常見方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為0.08mm，相對介電常數為3.5，面積為0.03m2，施加電壓為1500V，計算儲存的電能。2、（本題5分）一塊平行四邊形的銅板，底為10厘米，高為6厘米，厚度為1毫米，銅的熱導率為400瓦/（米·開爾文），兩側溫差為100℃，計算熱流量。3、（本題5分）已知一種陶瓷材料的介電常數為50，在頻率為1kHz的交流電場中，若極板面積為100cm2，極板間距為2mm，計算電容值。4、（本題5分）在材料的電學性能測試中，一種半導體材料的電阻率為10歐姆·厘米，試樣的長度為5厘米，橫截面積為1平方厘米，計算試樣的電阻值。5、（本題5分）某種陶瓷材料的熱導率為20瓦/（米·開爾文），厚度為10毫米，兩側溫差為50度，計算通過該陶瓷的熱流量。假設面積為0.1平方米。四、論