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《冶金基礎實驗》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25個小題，每小題1分，共25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、對于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優化膜的表面性質B.調整膜的微觀結構C.采用多層復合膜結構D.以上都是2、在研究材料的熱穩定性時，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，在加熱過程中出現兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產生兩種不同的氣體產物B.存在兩種不同的結晶形態C.發生了兩次相變D.以上原因均有可能3、在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結過程？（）A.燒結溫度B.燒結時間C.粉末粒度D.以上都是4、在陶瓷材料的離子導電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣5、超導材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數。對于高溫超導帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導層厚度B.優化制備工藝C.提高磁場強度D.降低工作溫度6、在研究金屬材料的再結晶過程中，以下關于再結晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結晶溫度越高B.雜質含量增加會提高再結晶溫度C.再結晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無關D.加熱速度越快，再結晶溫度越低7、在研究一種新型金屬材料的力學性能時，發現其抗拉強度遠高于傳統材料。以下哪種微觀結構特征最有可能是導致這種高強度的原因？（）A.細小均勻的晶粒B.大量的位錯C.粗大的晶界D.較多的夾雜物8、復合材料的分類方法有很多種，那么常見的復合材料分類方法有哪些？（）A.按增強相的形態分類、按基體材料分類B.按性能特點分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結構形式分類D.以上都是9、在研究材料的擴散現象時，擴散系數是一個重要的參數。對于間隙擴散和置換擴散，以下關于其擴散系數的描述，正確的是？（）A.間隙擴散系數大于置換擴散系數B.間隙擴散系數小于置換擴散系數C.間隙擴散系數等于置換擴散系數D.兩者的擴散系數大小關系取決于溫度10、在高分子材料的成型加工過程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強塑料11、在材料的強化機制中，固溶強化是通過在基體中溶入溶質原子來提高材料強度的。對于鋁合金，以下哪種溶質原子的固溶強化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅12、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發生以下哪種轉變？（）A.從鐵磁性轉變為順磁性B.從順磁性轉變為抗磁性C.從鐵磁性轉變為反鐵磁性D.磁性消失13、一種新型的磁性液體在磁場作用下表現出獨特的性質。以下哪種應用最有可能利用其這種特性？（）A.密封B.減震C.潤滑D.傳感器14、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物15、在研究材料的電導機制時，發現一種半導體材料在低溫下主要是由雜質電導貢獻。隨著溫度升高，本征電導逐漸起主導作用。以下哪種因素決定了這種轉變的溫度？（）A.雜質濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結構16、在分析材料的摩擦磨損性能時，發現一種材料在特定的摩擦條件下表現出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料17、對于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮18、在研究金屬的疲勞性能時，發現經過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強化C.化學蝕刻D.陽極氧化19、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對于壓電陶瓷，其主要的功能特點是什么？（）A.能夠將壓力轉化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數D.硬度高、耐磨性好20、在研究陶瓷材料的電學性能時，發現一種陶瓷具有較高的介電常數。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21、陶瓷材料的制備工藝對其性能有重要影響，那么陶瓷材料的主要制備工藝有哪些？（）A.粉末冶金法、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法B.熱壓燒結法、常壓燒結法、反應燒結法C.等離子噴涂法、激光熔覆法、爆炸噴涂法D.以上都是22、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數C.彈性模量D.以上都是23、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強度的陶瓷制品，以下哪種燒結方法可能最為合適？（）A.常壓燒結B.熱壓燒結C.放電等離子燒結D.反應燒結24、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數應與高分子材料接近C.溶劑的揮發性對溶解過程沒有影響D.溶劑應具有良好的化學穩定性25、對于一種壓電材料，其能夠將機械能轉化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細分析高分子共混物中相容性對性能的影響，探討提高相容性的方法和手段。2、（本題5分）比較金屬材料的鑄造、鍛造和焊接等加工方法的優缺點。結合具體零件，說明如何選擇合適的加工方法以滿足性能要求。3、（本題5分）全面分析材料的自潤滑性能，討論自潤滑材料的種類和特點，分析自潤滑機制和影響因素，以及在無油潤滑條件下的應用。4、（本題5分）論述材料的電磁屏蔽性能和原理，分析影響電磁屏蔽效果的因素，并說明如何設計和制備具有良好電磁屏蔽性能的材料。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種金屬的摩擦系數為0.2，施加的正壓力為500牛頓，物體移動的距離為10米，計算摩擦力所做的功。2、（本題5分）有一陶瓷材料，其熱導率為2.5W/(m·K)，厚度為5cm，兩側溫差為100℃，面積為0.1m2，計算通過該陶瓷材料的熱流量。3、（本題5分）某種玻璃纖維增強復合材料，纖維的強度為2000MPa，體積分數為60%，基體強度為80MPa，計算復合材料的拉伸強度。4、（本題5分）某半導體的施主雜質濃度為10^18個/立方厘米，本征載流子濃度為10^10個/立方厘米，計算多數載流子濃度。5、（本題5分）一復合材料由60%的碳纖維和40%的環氧樹脂組成，碳纖維的強度為3000MPa，環氧樹脂的強度為80MPa，計算該復合材料的強度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的氣敏性能和氣體傳感器，探討氣體敏感材料的工作原理和性能