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《功能材料概論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)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(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其原子在空間呈規(guī)則排列。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)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2、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時(shí)會變化，有時(shí)不會變化D.取決于加載速度3、在考察材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯(cuò)運(yùn)動B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦4、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是5、對于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關(guān)6、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程時(shí)，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低7、在材料的腐蝕過程中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的形式。以下關(guān)于電化學(xué)腐蝕的條件和特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.電化學(xué)腐蝕只有在電解質(zhì)溶液存在時(shí)才會發(fā)生B.金屬在干燥空氣中不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕C.電化學(xué)腐蝕的速度與金屬的電極電位無關(guān)D.電化學(xué)腐蝕是一種均勻的腐蝕過程8、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性9、在材料的拉伸試驗(yàn)中，真應(yīng)力和工程應(yīng)力的計(jì)算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應(yīng)力（）A.小于工程應(yīng)力B.等于工程應(yīng)力C.大于工程應(yīng)力D.與工程應(yīng)力無關(guān)10、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能11、在研究材料的擴(kuò)散行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系12、在研究陶瓷材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷13、在研究一種用于高溫超導(dǎo)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷14、對于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現(xiàn)出不同的溶解性。以下哪種因素對聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結(jié)晶度D.溫度15、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時(shí)，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16、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17、在分析材料的光學(xué)反射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化18、陶瓷材料的強(qiáng)度測試通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的方法。對于同一種陶瓷材料，在三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，得到的強(qiáng)度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時(shí)相同，有時(shí)不同D.取決于加載速度19、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時(shí)，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強(qiáng)C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低20、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述功能材料的分類和特點(diǎn)，舉例說明幾種常見功能材料的性能和應(yīng)用。2、（本題5分）全面分析材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，包括Paris公式的應(yīng)用和意義，討論影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率的因素，以及在疲勞壽命預(yù)測中的作用。3、（本題5分）論述高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，解釋其產(chǎn)生的原因，并說明玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在高分子材料應(yīng)用中的重要性。4、（本題5分）材料的磨損機(jī)制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點(diǎn)和影響因素，并提出相應(yīng)的耐磨材料設(shè)計(jì)原則。5、（本題5分）在研究材料的腐蝕行為時(shí)，電化學(xué)腐蝕的基本原理是什么？請?jiān)敿?xì)說明析氫腐蝕和吸氧腐蝕的發(fā)生條件和特點(diǎn)，并提出防止電化學(xué)腐蝕的措施。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的泊松比為0.35，在單軸拉伸時(shí)，縱向應(yīng)變達(dá)到0.1，計(jì)算橫向應(yīng)變。2、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1.5T，磁疇的平均尺寸為10μm，計(jì)算一個(gè)磁疇的磁矩。3、（本題5分）有一混凝土梁，跨度為8m，承受均布載荷15kN/m，梁的截面為矩形，高300mm，寬200mm，計(jì)算最大剪力和最大剪應(yīng)力。4、（本題5分）一塊長方體形狀的塑料塊，長10厘米，寬8厘米，高6厘米，塑料的密度為1.2克/立方厘米，計(jì)算這塊塑料塊的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）一塊長方形的不銹鋼板，長1.5m，寬0.8m，厚度為2mm，不銹鋼的密度為7.93g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述金屬材料的熱處理工藝對其組織結(jié)構(gòu)和性能的調(diào)控作用，包括退火、淬火、回火和正火等工藝