東北大學2023年材料科學與工程專業(yè)考研真題

姓名：__________考號：__________一、單選題(共10題)1.金屬材料的塑性變形主要發(fā)生在晶體的哪個區(qū)域？()A.晶界B.晶粒內(nèi)部C.晶界和晶粒內(nèi)部D.晶粒表面2.在材料的相變過程中，哪一種相變是放熱過程？()A.液態(tài)到固態(tài)的凝固B.固態(tài)到液態(tài)的熔化C.氣態(tài)到液態(tài)的凝結(jié)D.液態(tài)到氣態(tài)的蒸發(fā)3.以下哪種材料的硬度最高？()A.鋼鐵B.鈦合金C.鎳基合金D.石墨4.在材料的腐蝕過程中，哪一種腐蝕類型通常會導致材料的局部破壞？()A.全面腐蝕B.點蝕C.腐蝕疲勞D.電化學腐蝕5.以下哪種材料的耐熱性最好？()A.鋼鐵B.鋁合金C.鈦合金D.鎳基合金6.在材料科學中，‘固溶強化’指的是什么現(xiàn)象？()A.材料通過添加合金元素而增強其強度B.材料通過熱處理而增強其韌性C.材料通過塑性變形而增強其硬度D.材料通過化學處理而增強其耐腐蝕性7.在材料的制備過程中，哪一種方法可以用來制備納米材料？()A.粉末冶金B(yǎng).溶膠-凝膠法C.熱壓法D.真空蒸發(fā)法8.以下哪種材料的導電性能最差？()A.銅合金B(yǎng).鋁合金C.鎂合金D.石墨9.在材料科學中，‘相變’通常指的是什么過程？()A.材料從固態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變B.材料從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變C.材料從氣態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變D.材料從液態(tài)到氣態(tài)的轉(zhuǎn)變10.在材料的力學性能測試中，‘屈服強度’是衡量材料哪種性能的指標？()A.塑性變形能力B.抗拉強度C.疲勞極限D(zhuǎn).剪切強度二、多選題(共5題)11.在材料的晶體結(jié)構(gòu)中，以下哪些屬于面心立方結(jié)構(gòu)（FCC）的特點？()A.每個晶胞有8個角原子和6個面心原子B.晶胞的邊長與面心間距相等C.晶體具有各向同性D.晶體具有面心立方晶格12.以下哪些因素會影響材料的疲勞壽命？()A.材料的化學成分B.材料的微觀組織結(jié)構(gòu)C.應力的大小和循環(huán)特性D.環(huán)境條件13.在材料的制備過程中，以下哪些方法可以用來制備納米材料？()A.納米壓印技術(shù)B.紫外線輻射合成法C.溶膠-凝膠法D.離子束刻蝕法14.以下哪些材料在高溫下具有良好的抗氧化性能？()A.鎳基合金B(yǎng).鋼鐵C.鈦合金D.鋁合金15.在材料的力學性能測試中，以下哪些測試可以用來評估材料的韌性？()A.拉伸測試B.壓縮測試C.沖擊測試D.疲勞測試三、填空題(共5題)16.材料科學的四大基本性能中，用于描述材料抵抗局部變形能力的是__。17.在材料的相變過程中，__是固態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。18.金屬材料的塑性變形主要發(fā)生在晶體的__區(qū)域。19.在材料的腐蝕過程中，__腐蝕是一種局部腐蝕，通常會導致材料的局部破壞。20.在材料的力學性能測試中，__測試可以用來評估材料在低溫下的沖擊韌性。四、判斷題(共5題)21.金屬材料的強度和硬度隨著溫度的升高而增加。()A.正確B.錯誤22.所有金屬材料的腐蝕都是因為與氧氣發(fā)生反應。()A.正確B.錯誤23.在材料的制備過程中，所有的粉末冶金方法都是通過粉末壓制和燒結(jié)來實現(xiàn)的。()A.正確B.錯誤24.單晶材料的性能在各個方向上都是相同的，即各向同性。()A.正確B.錯誤25.材料的熔點與其化學成分無關(guān)。()A.正確B.錯誤五、簡單題(共5題)26.解釋晶體結(jié)構(gòu)中‘面心立方’和‘體心立方’的區(qū)別。27.簡要描述材料腐蝕過程中的電化學腐蝕現(xiàn)象。28.為什么金屬材料在低溫下容易發(fā)生脆斷？29.簡述復合材料的設計原則。30.討論高溫下材料的氧化與硫化現(xiàn)象及其影響。

東北大學2023年材料科學與工程專業(yè)考研真題一、單選題(共10題)1.【答案】B【解析】金屬材料的塑性變形主要發(fā)生在晶粒內(nèi)部，因為晶粒內(nèi)部有更多的位錯運動空間。2.【答案】A【解析】液態(tài)到固態(tài)的凝固過程是放熱過程，因為物質(zhì)在凝固時會釋放熱量。3.【答案】D【解析】石墨的硬度最高，它是一種碳的同素異形體，具有非常堅硬的層狀結(jié)構(gòu)。4.【答案】B【解析】點蝕是一種局部腐蝕，通常會導致材料的局部破壞，它發(fā)生在材料表面的微小缺陷處。5.【答案】D【解析】鎳基合金的耐熱性最好，它們能夠在高溫下保持良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗氧化性。6.【答案】A【解析】固溶強化是指通過在材料中溶解合金元素來增強其強度和硬度的現(xiàn)象。7.【答案】B【解析】溶膠-凝膠法是一種常用的制備納米材料的方法，它可以通過控制化學反應來形成納米級別的材料。8.【答案】C【解析】鎂合金的導電性能最差，因為它的自由電子密度較低。9.【答案】A【解析】相變通常指的是材料從一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)的過程，如固態(tài)到液態(tài)的熔化。10.【答案】A【解析】屈服強度是衡量材料在塑性變形開始前的最大應力，是衡量材料塑性變形能力的重要指標。二、多選題(共5題)11.【答案】ABD【解析】面心立方結(jié)構(gòu)的特點包括每個晶胞有8個角原子和6個面心原子，晶胞的邊長與面心間距相等，晶體具有面心立方晶格。12.【答案】ABCD【解析】材料的疲勞壽命受多種因素影響，包括化學成分、微觀組織結(jié)構(gòu)、應力的大小和循環(huán)特性以及環(huán)境條件。13.【答案】BC【解析】溶膠-凝膠法和紫外線輻射合成法是常用的制備納米材料的方法。納米壓印技術(shù)和離子束刻蝕法也可以用于特定類型的納米材料制備。14.【答案】AC【解析】鎳基合金和鈦合金在高溫下具有良好的抗氧化性能，而鋼鐵和鋁合金的抗氧化性能相對較差。15.【答案】AC【解析】沖擊測試和拉伸測試可以用來評估材料的韌性，它們可以反映材料在受到?jīng)_擊或拉伸時的能量吸收和變形能力。三、填空題(共5題)16.【答案】硬度【解析】硬度是材料科學中四大基本性能之一，它描述了材料抵抗局部變形和壓痕的能力。17.【答案】熔化【解析】熔化是指固態(tài)物質(zhì)吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，這是固態(tài)和液態(tài)之間相變的典型例子。18.【答案】晶粒內(nèi)部【解析】由于晶粒內(nèi)部存在更多的位錯運動空間，金屬材料的塑性變形主要發(fā)生在晶粒內(nèi)部。19.【答案】點蝕【解析】點蝕是腐蝕的一種形式，它是一種局部腐蝕，通常發(fā)生在材料表面的微小缺陷處。20.【答案】沖擊測試【解析】沖擊測試是一種常用的力學性能測試，它可以用來評估材料在受到?jīng)_擊載荷時的韌性和能量吸收能力，尤其在低溫條件下。四、判斷題(共5題)21.【答案】錯誤【解析】金屬材料的強度和硬度通常隨著溫度的升高而降低，因為高溫會導致材料的塑性變形增加。22.【答案】錯誤【解析】金屬材料的腐蝕不僅僅是因為與氧氣發(fā)生反應，還可以是電化學腐蝕、應力腐蝕等多種形式。23.【答案】正確【解析】粉末冶金方法確實是通過粉末壓制和燒結(jié)來制備材料，這是其基本工藝過程。24.【答案】錯誤【解析】單晶材料的性能在各個方向上是不相同的，即各向異性，這是因為晶體結(jié)構(gòu)的各向異性。25.【答案】錯誤【解析】材料的熔點與其化學成分密切相關(guān)，不同的化學成分會導致不同的熔點。五、簡答題(共5題)26.【答案】面心立方（FCC）和體心立方（BCC）是兩種常見的晶體結(jié)構(gòu)，它們的主要區(qū)別在于原子排列和晶胞結(jié)構(gòu)。

面心立方晶胞中，原子位于晶胞的8個角和6個面心位置，而體心立方晶胞中，原子位于晶胞的8個角和中心位置。FCC的晶胞邊長和面心間距不相等，BCC的晶胞邊長和體心間距也不相等。此外，F(xiàn)CC具有更高的密度和更強的塑性變形能力?！窘馕觥棵嫘牧⒎胶腕w心立方是兩種常見的晶體結(jié)構(gòu)，它們的區(qū)別在于原子排列和晶胞結(jié)構(gòu)。面心立方具有更高的密度和塑性變形能力。27.【答案】電化學腐蝕是一種常見的腐蝕現(xiàn)象，它是由于材料表面形成的微小電池引起的。在這種電池中，腐蝕反應發(fā)生在陽極和陰極。陽極上，金屬原子失去電子被氧化，而在陰極上，氧氣或水分子接受電子被還原。這種電化學腐蝕會導致材料的局部腐蝕和破壞?！窘馕觥侩娀瘜W腐蝕是由于微小電池引起的腐蝕現(xiàn)象，涉及陽極氧化和陰極還原反應。28.【答案】金屬材料在低溫下容易發(fā)生脆斷，主要是因為低溫下金屬的塑性變形能力降低，位錯運動受到阻礙，導致材料無法有效地吸收能量，從而在較小的應力下發(fā)生斷裂?！窘馕觥康蜏叵陆饘俚乃苄宰冃文芰档?，位錯運動受阻，是金屬材料在低溫下容易脆斷的主要原因。29.【答案】復合材料的設計原則包括：1)選擇合適的基體和增強材料，以滿足設計要求；2)優(yōu)化增強材料的分布，以提高復合材料的性能；3)控制復合材料的微觀結(jié)構(gòu)，以獲得最佳的力學性能；4)考慮復合材料的經(jīng)濟性和工藝可行性?！窘馕觥繌秃喜牧显O計原則涵