北京理工大学珠海学院《硬质合金与超硬材料》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《硬质合金与超硬材料》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、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2、在陶瓷材料的压电性能研究中，以下关于压电效应原理和应用的描述，正确的是（）A.压电效应是由于材料的极化引起B.所有陶瓷材料都具有压电性能C.压电陶瓷主要用于制造压力传感器D.压电性能与材料的化学成分无关3、在复合材料的设计中，需要考虑增强体和基体的相容性。以下哪种因素对相容性影响较大？（）A.化学组成B.热膨胀系数C.弹性模量D.以上都是4、在研究材料的磨损机制时，发现粘着磨损是主要的磨损方式。以下哪种措施可以减少粘着磨损？（）A.提高表面硬度B.改善润滑条件C.选择合适的配对材料D.以上都可以5、在研究金属的腐蚀行为时，发现一种金属在特定的腐蚀介质中表面形成了一层致密的氧化膜，从而有效地减缓了腐蚀速率。这种氧化膜的形成主要是由于以下哪种机制？（）A.电化学保护B.钝化作用C.物理阻挡D.化学吸附6、在研究金属材料的再结晶过程中，发现再结晶温度与预先变形量有关。以下哪种说法是正确的？（）A.变形量越大，再结晶温度越高B.变形量越大，再结晶温度越低C.变形量与再结晶温度无关D.变形量适中时，再结晶温度最低7、在材料的疲劳试验中，应力比是一个重要参数。当应力比增大时，材料的疲劳寿命通常会？（）A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少8、在研究金属材料的晶体结构时，面心立方晶格的原子配位数为12，致密度为0.74。对于体心立方晶格，其原子配位数和致密度分别是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.349、在研究一种用于核反应堆的结构材料时，需要考虑其在辐射环境下的性能变化。以下哪种辐射损伤机制对材料性能的削弱作用最为严重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂变产物沉积10、在研究高分子材料的流变性能时，发现其在不同的剪切速率下表现出不同的流动行为。以下哪种模型可以较好地描述这种流变特性？（）A.牛顿流体模型B.宾汉流体模型C.幂律流体模型D.虎克固体模型11、在研究金属材料的再结晶过程时，发现再结晶温度与变形程度有关。变形程度越大，再结晶温度通常会（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低12、在分析一种用于电子封装的陶瓷基板材料时，发现其热膨胀系数与芯片不匹配。以下哪种方法可以调整热膨胀系数？（）A.改变陶瓷的组成B.引入纤维增强C.控制烧结工艺D.以上都是13、在研究材料的磨损机制时，发现一种材料在干摩擦条件下主要发生磨粒磨损。以下哪种措施可以减少磨粒磨损？（）A.增加润滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.选用耐磨材料14、对于一种超导材料，除了临界温度和临界电流密度外，还有一个重要的参数是临界磁场。以下哪种因素会影响超导材料的临界磁场？（）A.材料的纯度B.晶体结构C.制备工艺D.以上均会15、对于玻璃材料，其结构特点决定了其性能。以下关于玻璃材料结构的描述，哪一项是正确的？（）A.长程有序，短程无序B.长程无序，短程有序C.长程和短程均有序D.长程和短程均无序二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细分析梯度功能材料的设计理念和制备方法，讨论其在航空航天和能源领域的应用优势。2、（本题5分）论述材料的强度和韧性之间的关系，分析如何在材料设计中实现强度和韧性的良好匹配。3、（本题5分）论述在材料的失效分析中，常见的失效模式和原因，以及如何通过失效分析来改进材料的性能和设计。4、（本题5分）请详细阐述金属材料的强化机制，包括固溶强化、细晶强化、加工硬化和第二相强化，并分别说明其强化原理和应用场景。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入论述材料的光电性能的测试方法和评价指标，分析影响光电性能的因素，如材料能带结构、缺陷等，并探讨在太阳能电池和光电探测器中的应用。2、（本题5分）全面论述材料的超塑性成型工艺和应用，探讨超塑性材料的变形机制和工艺参数，分析超塑性成型在复杂形状零件制造中的应用和优势。3、（本题5分）详细论述材料的摩擦学性能和润滑机制，包括干摩擦、边界润滑和流体润滑等，分析材料的表面粗糙度、硬度和润滑剂的性能对摩擦学性能的影响，探讨降低摩擦系数和减少磨损的方法和在机械工程中的应用。4、（本题5分）深入探讨材料表面改性中的物理气相沉积技术（如溅射镀膜、蒸发镀膜）的原理、特点和应用。5、（本题5分）探讨陶瓷材料的应用限制及其解决途径，包括脆性大、加工困难和成本高等问题。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某种玻璃的弹性模量为80GPa，泊松比为0.25，在受到剪切力作用下，剪切应变达到0.15，计算所施加的剪切应力。2、（本题10分）有一环形的磁性材料，内半径为3cm，外半径为5cm，高度为2cm，磁性材料的饱和磁感应强度为1.5T，计算磁环的磁通量。3、（本题10分）某种磁性材料的饱和磁感应强度为1.5T，样品的横截面积为3cm²，计算样品达到饱和时