2025年大學(xué)材料科學(xué)與工程（材料研發(fā)）技能測試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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.以下哪種材料不屬于金屬材料？A.鋁合金B(yǎng).銅合金C.陶瓷D.不銹鋼2.材料的強度主要取決于其A.化學(xué)成分B.晶體結(jié)構(gòu)C.加工工藝D.以上都是3.下列哪種方法可以提高材料的硬度？A.退火B(yǎng).淬火C.回火D.正火4.材料的熱膨脹系數(shù)與下列哪個因素?zé)o關(guān)？A.原子間結(jié)合力B.晶體結(jié)構(gòu)C.溫度D.材料密度5.復(fù)合材料中起增強作用的相稱為A.基體相B.增強相C.分散相D.連續(xù)相6.以下哪種材料具有良好的生物相容性？A.鈦合金B(yǎng).塑料C.玻璃D.橡膠7.材料的電學(xué)性能不包括A.導(dǎo)電性B.導(dǎo)熱性C.介電性D.磁性8.制備納米材料常用的方法是A.機械球磨法B.化學(xué)沉淀法C.氣相沉積法D.以上都是9.材料的疲勞壽命與下列哪個因素有關(guān)？A.應(yīng)力大小B.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)C.材料性質(zhì)D.以上都是10.形狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)源于其A.晶體結(jié)構(gòu)變化B.化學(xué)成分變化C.溫度變化D.外力作用第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題空2分。1.材料科學(xué)與工程的四要素是______、______、______、______。2.材料的力學(xué)性能指標(biāo)主要有______、______、______、______等。3.常見的晶體結(jié)構(gòu)有______、______、______。4.材料腐蝕的類型主要有______、______、______。5.高分子材料的合成方法主要有______、______、______。（二）簡答題（共20分）答題要求簡要回答問題，回答要點清晰明了。1.簡述金屬材料的強化機制。（8分）2.說明復(fù)合材料的優(yōu)點。（6分）3.解釋材料的熱穩(wěn)定性。（6分）（三）論述題（共20分）答題要求：論述觀點明確，論據(jù)充分，邏輯清晰。1.論述納米材料的特性及其在材料研發(fā)中的應(yīng)用前景。（10分）2.談?wù)勀銓ξ磥聿牧峡茖W(xué)與工程發(fā)展趨勢的理解。（10分）（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識回答問題。材料：某新型合金材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。經(jīng)測試，該合金的拉伸強度為1200MPa，屈服強度為1000MPa，延伸率為15%。其密度為8.5g/cm3，熱膨脹系數(shù)為12×10??/℃。在模擬太空環(huán)境下，該合金表現(xiàn)出良好的抗氧化性能。問題：1.分析該合金材料的力學(xué)性能特點。（5分）2.說明其密度和熱膨脹系數(shù)對航空航天應(yīng)用的影響。（5分）（五）方案設(shè)計題（共10分）答題要求：根據(jù)給定的目標(biāo)，設(shè)計合理的材料研發(fā)方案。目標(biāo)：研發(fā)一種用于電子器件散熱的高性能散熱材料。要求：1.簡述設(shè)計思路。（5分）2.說明選用材料及理由。（5分）答案：1.C2.D3.B4.D5.B6.A7.B8.D9.D10.A1.成分、加工工藝、組織結(jié)構(gòu)、性能2.強度、硬度、塑性、韌性3.面心立方、體心立方、密排六方4.化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕5.加成聚合、縮合聚合、開環(huán)聚合1.固溶強化、加工硬化、細(xì)晶強化、第二相強化等。2.比強度和比模量高、可設(shè)計性強、良好的綜合性能等。3.材料在一定溫度范圍內(nèi)保持其物理化學(xué)性能穩(wěn)定不發(fā)生明顯變化的能力。1.納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等特性。在材料研發(fā)中，可用于提高材料的強度、硬度、導(dǎo)電性、催化性能等，應(yīng)用前景廣闊，如在電子、能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。2.未來材料科學(xué)與工程將朝著高性能化、多功能化、智能化發(fā)展，注重材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究，加強跨學(xué)科融合，開發(fā)新型材料以滿足各領(lǐng)域不斷增長的需求。1.力學(xué)性能特點：拉伸強度較高，屈服強度也較高，延伸率較好，說明該合金具有較好的強度和一定的塑性。2.密度影響：密度為8.5g/cm3，相對較高，可能會增加飛行器重量，但具體影響需結(jié)合應(yīng)用場景綜合評估。熱膨脹系數(shù)影響：熱膨脹系數(shù)為12×10??/℃，在太空環(huán)境下能較好適應(yīng)溫度變化，有利于保證材料性能穩(wěn)定。1.設(shè)計思路：選擇具有高導(dǎo)熱性的材料，通過優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)提高散熱效率，如制備多孔結(jié)