站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)惠州學(xué)院

《材料與設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強(qiáng)D.晶格散射減弱2、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見(jiàn)的失效形式。對(duì)于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙3、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)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(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場(chǎng)方向4、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過(guò)功能梯度材料來(lái)實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是5、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯(cuò)誤的是（）A.共價(jià)鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對(duì)熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)越小6、在研究金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程中，以下關(guān)于再結(jié)晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結(jié)晶溫度越高B.雜質(zhì)含量增加會(huì)提高再結(jié)晶溫度C.再結(jié)晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無(wú)關(guān)D.加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越低7、對(duì)于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是8、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強(qiáng)C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是9、對(duì)于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.不存在長(zhǎng)程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長(zhǎng)程有序C.存在長(zhǎng)程有序但不存在短程有序D.長(zhǎng)程有序和短程有序都存在，但程度較低10、在材料的無(wú)損檢測(cè)方法中，超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是11、一種聚合物在加工過(guò)程中出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種方法可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.降低加工溫度B.提高加工速度C.增加潤(rùn)滑劑D.調(diào)整模具結(jié)構(gòu)12、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)13、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時(shí)作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低C.燒結(jié)溫度和時(shí)間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低14、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見(jiàn)的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊D.以上都是15、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(duì)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.引入缺陷二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的磨損機(jī)制，如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，分析影響材料磨損性能的因素及提高耐磨性的方法。2、（本題5分）深入探討材料的阻尼合金的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，分析阻尼合金的阻尼機(jī)制和性能特點(diǎn)，討論如何提高阻尼合金的性能和拓寬其應(yīng)用范圍。3、（本題5分）闡述材料的摩擦學(xué)性能與材料表面粗糙度的關(guān)系。分析如何通過(guò)控制表面粗糙度來(lái)改善材料的摩擦學(xué)性能，并舉例說(shuō)明在機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)解釋新型儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)能機(jī)制，分析不同儲(chǔ)能機(jī)制對(duì)材料性能的影響，并探討提高儲(chǔ)能材料性能的方法。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，包括新型超導(dǎo)材料的探索和應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)論述復(fù)合材料中增強(qiáng)體與基體之間的界面結(jié)合機(jī)制，包括物理結(jié)合和化學(xué)結(jié)合，分析界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料性能的影響及優(yōu)化界面的策略。3、（本題5分）深入論述材料的疲勞性能與壽命預(yù)測(cè)方法，探討疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展機(jī)制，分析影響疲勞壽命的因素及常用的壽命預(yù)測(cè)模型和方法。4、（本題5分）深入探討材料的光學(xué)性能，包括折射、反射、吸收和散射等現(xiàn)象，從電磁波與材料相互作用的角度分析其原理，論述影響光學(xué)性能的因素及在光學(xué)器件和材料中的應(yīng)用。5、（本題5分）論述復(fù)合材料的性能優(yōu)化策略，包括材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備工藝優(yōu)化等方面。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）有一復(fù)合材料層壓板，由5層碳纖維布和3層玻璃纖維布組成，碳纖維布的厚度為0.2mm，彈性模量為200GPa，玻璃纖維布的厚度為0.3mm，彈性模量為70GPa，計(jì)算該層壓板的等效彈性模量。2、（本題10分）有一聚合物薄膜，厚度為0.08mm，相對(duì)介電常數(shù)為3.5，面積為0.03m2，施加電壓為1500V，計(jì)算儲(chǔ)存的電能。3、（