扬州大学《现代工程材料》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《现代工程材料》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、一种金属间化合物在高温下具有良好的强度和稳定性。以下哪种元素组合最有可能形成这种高性能的金属间化合物？（）A.铝-钛B.铁-镍C.铜-锌D.镁-铝2、一种新型的储氢材料在实验中表现出了较高的储氢容量。以下哪种材料体系最有可能具有这种性能？（）A.金属氢化物B.碳纳米管C.金属有机框架（MOF）D.以上均有可能3、在金属材料的热处理过程中，淬火可以显著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在较大内应力，需要进行（）A.正火B.回火C.退火D.渗碳4、对于高分子材料，其玻璃化转变温度（Tg）是一个重要的性能指标。已知某种聚合物在较低温度下呈现脆性，随着温度升高逐渐变得柔韧。当温度升高到一定值时，材料的性能发生显著变化，这个转变温度通常被称为玻璃化转变温度。在以下哪种测试方法中最容易准确测定该聚合物的Tg？（）A.热重分析（TGA）B.差示扫描量热法（DSC）C.动态力学分析（DMA）D.红外光谱分析（IR）5、在纳米材料的研究中，纳米粒子的尺寸效应对材料性能有重要影响。当纳米粒子尺寸减小到一定程度时，以下哪种性能会发生显著变化？（）A.光学性能B.电学性能C.磁学性能D.以上都是6、在材料的表面处理技术中，电镀可以提高材料的表面性能。对于钢铁材料的电镀，以下哪种金属镀层的耐腐蚀性最好？（）A.锌B.铜C.镍D.铬7、对于一种用于污水处理的膜材料，要提高其过滤效率和抗污染性能，以下哪种方法可能最为有效？（）A.表面接枝改性B.制备复合膜C.优化膜的孔径分布D.以上都是8、在材料的疲劳性能研究中，疲劳极限是衡量材料抗疲劳能力的重要指标。对于一种铝合金材料，经过多次循环加载实验，确定其疲劳极限为200MPa。如果实际工作应力为150MPa，且应力比为0.2，预计其疲劳寿命大约是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次9、在陶瓷材料的微波烧结技术中，以下关于微波烧结特点和优势的描述，正确的是（）A.微波烧结可以实现均匀加热，但烧结速度慢B.微波烧结适用于所有类型的陶瓷材料C.微波烧结能够降低能耗和提高产品质量D.微波烧结对设备要求不高10、高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）是一个重要的参数。对于聚苯乙烯（PS），以下哪种方法可以提高其玻璃化转变温度？（）A.增加分子量B.加入增塑剂C.提高结晶度D.降低分子量11、在材料的表面处理技术中，电镀可以在材料表面形成一层金属镀层。以下哪种金属镀层常用于提高材料的耐腐蚀性？（）A.铜B.锌C.镍D.金12、在研究材料的阻尼性能时，发现以下哪种材料通常具有较高的阻尼能力？（）A.金属材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.复合材料13、一种高分子材料在溶液中表现出良好的溶解性。以下哪种分子结构特征最有可能是导致其溶解性好的原因？（）A.分子链规整B.分子链柔性好C.分子间作用力小D.以上均有可能14、一种新型磁性材料在室温下表现出很强的磁性，但其居里温度相对较低。当温度超过居里温度时，磁性急剧下降。以下哪种方法可以有效提高该材料的居里温度？（）A.掺杂其他元素B.改变制备工艺C.增加材料的厚度D.施加外加磁场15、高分子材料的老化会导致其性能下降。对于聚乙烯塑料，在户外长期使用时，主要的老化因素是什么？（）A.紫外线辐射B.湿度C.氧气D.温度16、在研究金属材料的热处理时，淬火和回火是两个重要的工艺。对于一种中碳钢，经过淬火后得到马氏体组织，然后进行低温回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除内应力，提高韧性C.改善切削加工性能D.细化晶粒，提高强度17、在材料的失效分析中，断裂是一种常见的失效形式。对于脆性断裂和韧性断裂，以下关于其断口特征的描述，正确的是？（）A.脆性断裂断口平齐，韧性断裂断口粗糙B.脆性断裂断口粗糙，韧性断裂断口平齐C.脆性断裂和韧性断裂断口都平齐D.脆性断裂和韧性断裂断口都粗糙18、超导材料的临界电流密度是衡量其承载电流能力的重要参数。对于高温超导带材，以下哪种方法可以提高其临界电流密度？（）A.增加超导层厚度B.优化制备工艺C.提高磁场强度D.降低工作温度19、在研究一种新型金属材料的力学性能时，发现其抗拉强度远高于传统材料。以下哪种微观结构特征最有可能是导致这种高强度的原因？（）A.细小均匀的晶粒B.大量的位错C.粗大的晶界D.较多的夹杂物20、对于一种生物医用材料，需要其具有良好的生物相容性和力学性能。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（）A.钛合金B.不锈钢C.钴铬合金D.聚乙烯二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在材料的表面处理技术中，化学镀是一种常用的方法。请详细阐述化学镀的原理、工艺流程和应用领域，并分析其优缺点。2、（本题5分）解释材料的扩散现象，探讨影响扩散速率的因素，以及在材料加工中的应用。3、（本题5分）详细说明材料的磁致伸缩现象，论述其原理和性能特点，分析影响磁致伸缩性能的因素及在传感器和驱动器中的应用。4、（本题5分）详细阐述材料的光学性能，包括折射、反射、吸收等，以及这些性能在光学材料中的应用。5、（本题5分）阐述非晶态材料的结构特点和性能特点。分析非晶态金属和非晶态聚合物的形成条件和应用领域，并举例说明非晶态材料的优势和面临的挑战。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在材料的热膨胀实验中，一种金属从20℃加热到100℃，长度增加了0.5毫米，原始长度为100毫米，计算该金属的线膨胀系数。2、（本题5分）某种金属材料在500°C时的蠕变应变速率为1×10⁻⁶s⁻¹，应力为150MPa，蠕变激活能为200kJ/mol。计算在600°C时，应力为120MPa时的蠕变应变速率。3、（本题5分）一种纤维增强复合材料，纤维的泊松比为0.2，基体的泊松比为0.3，纤维体积分数为40%，计算该复合材料的泊松比。4、（本题5分）一种玻璃纤维增强复合材料，玻璃纤维的强度为3000MPa，体积分数为40%，基体材料的强度为100MPa，计算该复合材料的强度。5、（本题5分）有一高分子材料，其玻璃化转变温度为80°C，粘流温度为180°C。在120°C下对其进行加工，已知加工时的应力为20MPa，应变率为0.1s⁻¹，计算该材料的粘度。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述新型隔热材料的研发思路和