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頁中南大學

《金屬材料成形基礎B》2023-2024學年第二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、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細化晶粒D.降低燒成溫度2、一種新型的金屬泡沫材料具有輕質高強的特點。以下哪種制備方法常用于生產這種材料？（）A.粉末冶金B.鑄造C.發泡法D.3D打印3、在材料的力學性能測試中，拉伸試驗可以得到材料的屈服強度、抗拉強度等指標。對于一種鋼材，其屈服強度為300MPa，抗拉強度為500MPa。在拉伸過程中，當應力達到400MPa時，材料發生了明顯的塑性變形。此時，材料的應變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.24、研究一種新型復合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數較低D.纖維的彈性模量低于基體5、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發現擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高6、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時，發現其屏蔽效能不足。以下哪種改進方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導電填料含量B.構建多層結構C.提高材料的磁導率D.以上都是7、對于一種用于防彈衣的纖維增強復合材料，要提高其防彈性能，以下哪種措施最為重要？（）A.增加纖維的強度B.提高纖維的含量C.優化纖維的排列方式D.改善基體的性能8、一種新型的超導材料在低溫下能夠實現零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優化晶體結構B.引入缺陷C.增加超導層厚度D.改變磁場方向9、在分析材料的電性能時，發現以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導體C.絕緣體D.超導體10、材料的阻尼性能是指材料在振動過程中消耗能量的能力，那么影響材料阻尼性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.溫度、頻率、應變幅值C.材料的制備工藝、熱處理條件D.以上都是11、對于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷12、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13、研究一種半導體材料的電學性能時，發現其電導率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導體B.N型半導體C.P型半導體D.絕緣體14、在研究材料的熱穩定性時，發現以下哪種測試方法可以有效評估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數測量D.長期高溫服役試驗15、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16、復合材料的性能測試方法有很多種，那么常見的復合材料性能測試方法有哪些？（）A.力學性能測試、熱性能測試、電學性能測試B.光學性能測試、磁性能測試、耐腐蝕性測試C.界面性能測試、疲勞性能測試、磨損性能測試D.以上都是17、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）18、在分析一種用于超級電容器的電極材料時，發現其比電容較低。以下哪種改進方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質的負載量B.優化電極的孔隙結構C.提高電極的導電性D.以上都是19、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強度和穩定性。以下哪種元素組合最有可能形成這種高性能的金屬間化合物？（）A.鋁-鈦B.鐵-鎳C.銅-鋅D.鎂-鋁20、在高分子材料的老化過程中，會發生物理和化學變化，從而影響其性能。以下關于高分子材料老化的原因和機制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會導致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會發生交聯反應D.溫度升高對高分子材料的老化沒有影響二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述陶瓷材料的增韌方法（如相變增韌、纖維增韌等），分析其增韌機理和對陶瓷性能的改善效果。2、（本題5分）論述非晶態材料的結構特征和性能特點，分析非晶態材料的形成條件和制備方法，并探討其在材料科學中的應用前景。3、（本題5分）解釋什么是儲氫材料，論述其儲氫原理和性能要求，分析常見儲氫材料的類型和特點，以及在氫能利用中的應用前景。4、（本題5分）深入探討高分子材料的玻璃化轉變現象，解釋其物理意義和分子運動機制，說明玻璃化轉變溫度的測定方法以及影響因素。5、（本題5分）解釋材料的熱穩定性，分析影響熱穩定性的因素，以及如何提高材料的熱穩定性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一玻璃纖維增強復合材料，玻璃纖維的長度為20mm，直徑為20μm，纖維體積分數為40%，計算單位體積中玻璃纖維的表面積。2、（本題5分）某種聚合物的粘均分子量為15000，特性粘度為0.8dL/g，計算其Mark-Houwink方程中的常數K和α。3、（本題5分）某種復合材料由纖維和基體組成，纖維的體積分數為40%，纖維的彈性模量為200GPa，基體的彈性模量為10GPa，計算該復合材料的等效彈性模量。4、（本題5分）某種金屬材料在500°C時的蠕變應變速率為1×10??s?1，應力為150MPa，蠕變激活能為200kJ/mol。計算在600°C時，應力為120MPa時的蠕變應變速率。5、（本題5分）一種高分子材料的熔點為200℃，從室溫25℃以5℃/分鐘的升溫速率加熱，計算達到熔點所需的時間。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的聲學性能（如聲速、聲衰減）的測試方法和