站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁湖南師范大學(xué)《材料連接結(jié)構(gòu)及工程設(shè)計》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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、對于一種用于儲能飛輪的復(fù)合材料，要提高其能量存儲密度，以下哪種設(shè)計策略最為關(guān)鍵？（）A.提高轉(zhuǎn)速B.增加飛輪質(zhì)量C.優(yōu)化材料的強度和密度D.改進制造工藝2、對于一種纖維增強復(fù)合材料，纖維和基體之間的界面結(jié)合強度對材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結(jié)合強度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量3、在研究材料的摩擦學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對的摩擦系數(shù)較?。浚ǎ〢.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬4、在研究材料的擴散行為時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系5、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管6、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。以下關(guān)于納米材料性能特點的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同7、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高8、在研究金屬的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)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(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強化C.化學(xué)蝕刻D.陽極氧化9、對于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結(jié)氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能10、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分11、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(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.溫度、頻率、應(yīng)變幅值C.材料的制備工藝、熱處理條件D.以上都是12、在研究材料的光學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強的吸收。以下哪種結(jié)構(gòu)特征可能是導(dǎo)致這種吸收的原因？（）A.晶格缺陷B.微晶結(jié)構(gòu)C.有序排列D.無序結(jié)構(gòu)13、對于一種耐磨涂層材料，要提高其與基體的結(jié)合強度，以下哪種方法較為有效？（）A.增加涂層厚度B.進行預(yù)處理C.優(yōu)化涂層成分D.以上都可以14、對于一種用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料，要提高其光電轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.摻雜雜質(zhì)元素C.制備納米結(jié)構(gòu)D.增加材料厚度15、對于一種超導(dǎo)材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種途徑較為可行？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.降低工作溫度C.增加磁場強度D.改變制備方法16、在研究材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損17、在研究材料的光學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵18、在高分子材料的分類中，根據(jù)受熱后的行為可分為熱塑性和熱固性高分子。熱塑性高分子材料在加熱時（）A.變軟可塑B.發(fā)生交聯(lián)C.分解破壞D.保持形狀不變19、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機制B.間隙機制C.交換機制D.表面擴散機制20、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）材料的磨損機制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點和影響因素，并提出相應(yīng)的耐磨材料設(shè)計原則。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的氣敏性能，包括氣敏機制、氣敏材料的種類和應(yīng)用。3、（本題5分）分析陶瓷材料的燒結(jié)過程及其影響因素，說明如何通過控制燒結(jié)工藝來優(yōu)化陶瓷材料的性能。4、（本題5分）詳細(xì)分析金屬間化合物的制備方法和工藝難點，解釋如何控制相組成和微觀結(jié)構(gòu)，以獲得優(yōu)異的性能，并舉例說明其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和解決方案。5、（本題5分）分析仿生材料的設(shè)計理念和研究進展，舉例說明其在醫(yī)學(xué)和工程中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一圓柱形的玻璃管，內(nèi)半徑為8mm，外半徑為10mm，長度為50cm，玻璃的密度為2.5g/cm3，計算其質(zhì)量。2、（本題5分）某種金屬材料的屈服強度為450MPa，抗拉強度為650MPa，現(xiàn)進行拉伸試驗，試樣直徑為8mm，標(biāo)距為40mm，拉伸到斷裂時，載荷為120kN，計算斷裂時的標(biāo)距長度。3、（本題5分）某晶體的晶格常數(shù)為a=b=0.4納米，c=0.6納米，計算其晶胞體積。假設(shè)為六方晶系。4、（本題5分）一塊面積為100cm2的銅箔，厚度為0.1mm，電導(dǎo)率為5.9×10?S/m，在兩端施加10V的電壓，計算通過銅箔的電流。5、（本題5分）某種磁性材料的剩磁為0.8T，樣品的體積為5cm3，計算樣品的剩余磁矩。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）探討高分子材料的可加工性與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括分子量、