材料科学:材料科学与工程真题及答案.pdf
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1、材料科学:材料科学与工程真题及答案1、名词解释(江南博哥)鲨鱼皮症解析:一般指“鲨鱼皮症”,是发生在挤出物熔体流柱表面上的一种缺陷现象,其特点是在挤出物表面形成很多细微的皱纹,类似于鲨鱼皮。2、填空题铁路旅客运输服务质量是指铁路旅客运输服务满足旅客、货 主明确或隐含()的总和。解析:需要能力特性3、判断题纤维表面处理是为了使纤维表面更光滑。本题答案:错4、名词解释共晶转变和共析转变解析:共晶转变是指结晶时由液相中同时结晶出两种不同的固相。共析转变是由 一个固相中同时析出两种不同的相。6、判断题混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。本题答案:错7、判断题纯铝中含有Fe、Si等元素时会使其性能下降
2、。本题答案:对8、问答题在三元系统中,分界曲线有几种,各有什么特点?解析:分界曲线有2种:一致分界曲线,特点是两个固相一致熔融或两个固相一 致析出。不一致分界曲线,两个固相一致析出后有一个固相被回析。9、判断题液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收 缩,固2/8态收缩、凝固收缩三个互相关联的收缩阶段。本题答案:对10、判断题自由基聚合能发生链终止反应,而阴离子聚合和阳离子聚合 不能发生链终止反应。本题答案:错11、填空题大小不变或变化缓慢的载荷称为()载荷,在短时间内以较 高的速度作用于零件上的载荷称为O载荷,大小和方向随时间发生周 期性变化的载荷称为()载荷。解析:静;冲击;交
3、变12、单选下面那种物质不是超硬材料?()A.天然金刚石B.人造金刚石C.立方氮化硼D.二氧化硅本题答案:D13、单选晶体的基本性质主要包括()种。A.3B.4C.5D.6本题答案:C14、多选a-AI2O3晶体具有()特性。A.低膨胀B.硬度高C.熔点高D.不耐磨本题答案:B.C15、单选加氢催化剂种类很多,其活性组分主要是第VI族和第皿族的过 渡元素,催化剂的类型有金属催化剂,骨架催化剂,金属()催化剂,金属硫化物催化剂和金属配位催化剂五种。A.氮化合B.络合物C.氧化物D.网络本题答案:C16、问答题陶瓷材料主要有哪些相组成,各有什么作用?解析:有晶体相、玻璃相和气孔组成。晶体相是陶瓷材
4、料最主要的组成相,主要是某些固溶体或化合物,其结构、形态、数量及分布决定了陶瓷材料的特性和应用。玻璃相是陶瓷材料中原子不规则排列的组成部分,其结构类似于玻璃。其作用是:将分散的晶体相粘结起来,填充晶体之间的空隙,提高材料的致密度;降低烧成 温度,加快烧结过程;阻止晶体转变、抑止晶粒长大。陶瓷中气孔主要是坯体各成分在加热过程中单独或互相发生物理、化学作用所生 成的空隙。这些空隙可由玻璃相来填充,还有少部分残留下来形成气孔。气孔对 陶瓷的性能是不利的。它降低材料的强度,是造成裂纹的根源。17、单选国家标准规定骨质瓷的热稳定性为()A.140B.160C.180D.200 本题答案:A18、名词解释
5、滞后效应解析:由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力 响应的滞后现象叫滞后效应。19、单选形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的()。A.1/3B.2/3C.3/4D.1/2本题答案:A20、名词解释烧结宏观定义解析:粉体在一定温度作用下,发生团结,使气孔率下降,致密度提高,强度增 大,晶粒增长,这种现象即为烧结。21、问答题玻璃形成的热力学观点(内部条件)解析:熔体在冷却过程中,会出现三种相变过程:结晶化、玻璃化和分相。熔体 在冷却过程中发生何种相变取决于熔体组成和冷却速率。结晶化:有序度不断 增加,直到释放全部多余能量而使整个熔体晶化为止。玻璃化:过冷熔体
6、在转 变温度Tg硬化为固态玻璃的过程。分相:质点迁移过程使熔体内某些组成偏 聚,从而形成互不混溶的组成不同的两个玻璃相。比较:玻璃化和分相均没有 释放出全部多余的能量,因此与结晶化比较,玻璃化和分相都处于比较能量高的 亚稳态。然而由于玻璃与晶体的内能差值不大,故析晶能力比较小,因此这种亚 稳态在实际上能够长时间稳定存在。22、问答题简述复合材料分类.解析:按基体材料分类;树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳碳复合材料、水泥基复合材料。按用途分类:结构复合材料、功能复合材料、结构/功能一体化复合材料按增强相分类:颗粒增强复合材料、晶须增强复合材料、短纤维增强复合材料、连续纤维增强复
7、合材料、混杂纤维增强复合材料、三向编织复合材料。23、填空题材料主要的工艺性能有()、()、()、和()。解析:铸造性能;锻造性能;焊接性能;切屑性能24、单选关于催化剂的载体,下面哪一个不属于多孔载体呢?()A.硅藻土B.刚玉粉C.耐火砖D.多孔金属本题答案:B25、填空题纳米材料的基本特性包括()、()、()和()。解析:小尺寸效应;表面效应;量子尺寸效应;宏观量子隧道效应26、判断题钱逸泰院士的实验稻草变黄金是把稻草经过化学变化成为 黄金。本题答案:错27、单选TiO2(金红石)属于()晶系。A.正交B.六方C.三方D.四方本题答案:D28、问答题入口效应和出口效应对聚合物加工有何不利?
8、一般怎样去降 低?解析:(1)入口效应和离膜膨胀效应通常对聚合物加工来说都是不利的,特别 是在注射、挤出和纤维纺丝过程中,可能导制产品变形和扭曲,降低制品尺寸稳 定做并可能在制品内引入内应力,降低产品机械性能。(2)增加管子长度、增加管径、L/D增加,减小入口端的收敛角,适当降低加 工应力、增加加工温度、给以牵伸力,减小弹性变形的不利因素。29、单选按受力方式,材料的弹性模量分为三种类型,以下哪一种是错 误的()A.正弹性模量(E);B.切弹性模量(G);C.体积弹性模量(G);D.弯曲弹性模量(W)。本题答案:D30、单选用显微镜鉴别纤维,如果显微镜下观察表面覆盖鳞片,且纵向 呈卷曲状,纤维
9、横截面呈大小不等圆形,可判断为()A.羊毛B.粘胶C.棉D.氨纶本题答案:A31、填空题析晶过程分两个阶段,先()后()。解析:成核,长大。32、判断题铸造成型过程中,影响合金收缩的因素有金属自身的成分、温度、相变和外界阻力。本题答案:对33、填空题要延缓橡胶的老化进程,加入抗氧剂的作用是()和()。解析:终止链增长反应;阻止链引发的发生34、判断题高分子材料的成型方法有压延和涂覆、口模成型、模涂、模 塑和铸塑、二次成型。本题答案:对35、判断题陶瓷材料中位错密度很高。本题答案:错36、单选硅酸盐晶体结构中主要存在有()种多面体形式。A.1B.2C.3D.4本题答案:B37、问答题请解释何谓产
10、品缺点?解析:1、严重缺点:降低甚至丧失制品使用功能,并可能造成安全事故,客户 无法使用.2、主要缺点:降低制品功能或严重外观缺点,为客户拒绝接受。3、次要缺点:制品无功能丧失,但有明显外观缺点,客户不愿意接受。38、判断题催化剂有正催化剂和负催化剂之分。本题答案:对39、判断题CVD为化学气相沉积技术的简称。本题答案:对40、填空题颗粒增韧的增韧机理主要包括()、()、和()。解析:相变增韧;裂纹转向增韧;分叉增韧41、问答题什么是材料的结构?解析:材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。材料的结构决定材料的性能.42、填空题当今世界上流
11、行使用的新型电光源大都与()金属有关,其 中使用最多的电光源是稀土三基色荧光灯。解析:稀土43、填空题玻璃分相的两种机理是()机理和()机理。前者分相时质 点作()扩散,分相速率();后者分相后具有()结构,分相开始界 面O突变。解析:成长一成核,调幅分解,正,慢,连续非球形,不稳定。44、问答题何谓橡胶的混炼?用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制 的工艺条件有哪些?解析:混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混 合均匀,制成混炼胶的过程。开炼机混炼时应控制的工艺条件有(1)装胶容量(2)辐距(3)混炼温度(4)混炼时间(5)辐速和速比(6)加料顺序密炼机 分别进行混炼
12、时应控制的工艺条件有(1)装胶容量(2)上顶栓压力(3)转子 转速和混炼时间(4)混炼温度(5)加料顺序45、单选制备石英光纤有多种方法,其中等离子体化学气相沉积法的缩 写是()A.P CVDB.CVDC.M CVDD.AVD本题答案:A46、问答题为什么温度升高可以使聚合物的黏度下降?解析:温度是分子无规热运动激烈程度的反映。温度升高,分子热运动加剧,分 子间距增大,较多的能量使材料内部形成更多的“空穴”,使链段更易于活动,分子间的相互作用减小,黏度下降。47、单选以下哪一项时不是对发光材料的应用的()A、显示器B、荧光棒C、道路标示D、白炽灯本题答案:D48、判断题按照熔炉的特点,铸造合金
13、的熔炼可分为冲天炉熔炼电弧炉 熔炼、感应电炉熔炼土甘烟炉熔炼等。本题答案:对49、名词解释晶体解析:晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。或晶体是具格子构 造的固体。50、单选无机功能材料的主讲教师()A、汪朝阳B、王朝阳C、铁绍龙D、汤又文本题答案:C51、判断题最广泛应用的复合材料是金属基复合材料本题答案:错52、多选下面的晶面指数是:()A.(hkl)B.uvwC.hkl)D.(hk-1)本题答案:A,D53、问答题AI2O3在MgO中将形成有限固溶体,在低共熔温度1995时,约有18wt%AI2O3 溶入MgO中,MgO单位晶胞尺寸减小。试预计下列情况下密度的变化。(a)AI
14、3+为间隙离子,(b)AI3+为置换离子。解析:54、问答题材料科学与工程四个要素之间的关系?解析:材料的性质取决于其内部结构,只有改变了材料的内部结构才能达到改变 和控制材料性能的目的,而材料的合成和加工工艺常常对材料的结构起决定性作 用。逻辑上的因果关系:合成与加工产生结构与成分,结构与成分具备材料性质,材料性质提供使用性能。55、问答题什么是完全抗磁性(又称迈斯纳效应)?其产生的原因是什 么?解析:完全抗磁性:是指只要材料温度低于临界温度Tc进入超导态后,材料就 将磁力线完全排除在外,其体内磁感应强度为零,这种现象称为完全抗磁性。产生原因是:当超导体处于超导态时,在磁场的作用下其表面产生
15、一个无损耗感 应电流,该电流在超导体内产生的磁场正好与外磁场相抵消。56、问答题什么是纳米材料?简述纳米材料的主要制备方法和工艺。解析:纳米材料:通常定义为材料的显微结构中,包括颗粒直径、晶粒大小、晶 界、厚度等特征尺寸都处于纳米尺寸水平的材料。(指材料块体中的颗粒、粉体 粒度在10-lO O nm之间,使其某些性质发生突变的材料)主要制备方法和工艺:气相冷凝法、球磨法、非晶晶化法、溶胶一凝胶法。57、单选按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由三部分组成。下列哪项不属于此理论()A.普弹性变B.推迟高弹形变C.粘弹性变D.挤压形变本题答案:D58、判断题橡胶在加工、储存和使用过程中,由于内
16、因和外因的影响,逐渐失去原有的优异性能,以致最后丧失使用价值,这种现象成为橡胶 的老化。本题答案:对59、单选在苯环加氢反应时,一般不用下列那种金属作为催化剂()A、N iB、P dC、PtD、Pb本题答案:D60、填空题形状记忆材料是通过()及其()而具有形状记忆效应的由 两种以上元素所构成的材料。解析:马氏体相变;逆变61、填空题同温度下,组成分别为:(l)0.2Na20-0.8Si02;(2)0.1Na2O-0.1CaO-0.8SiO2(3)0.2CaO 0.8SiO2的三种熔体,其粘度大小的顺 序为()。解析:(2)(3)(1)62、判断题石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被饱和成硅酸三钙
17、的程度。本题答案:对63、问答题对于MgO、AI2O3和Cr2O3,其正、负离子半径比分别为0.47、0.36和0.400 AI2O3和Cr2O3形成连续固溶体。(a)这个结果可能吗?为什么?(b)试预计,在MgO-Cr2O3系统中的固溶度是有限还是很大?为什么?解析:64、名词解释异质形核解析:晶核在液态金属中依靠外来物质表面或在温度不均匀处择优形成。65、填空题本征扩散是指(),其扩散系数D=(),其扩散活化能由()和()组成。解析:由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散,D=D0exp(-Q/RT),空位 形成能,空位迁移能。66、判断题氧对聚合反应有双重性,在T个是阻聚剂,在TJ是引发
18、剂.本题答案:错67、名词解释单键强解析:单键强即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。68、单选聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响,下列叙述正确 的是()A.软化温度降低B.成型收缩率降低C.粘度下降D.加工温度降低本题答案:B69、单选弯曲表面的附加压力 P总是()曲面的曲率中心。A.指向B.背向C.平行D.垂直本题答案:A70、单选下列成型加工方法中属于一次成型的是()A.中空吹塑成型B.挤出成型C.压延成型D.热成型本题答案:B71、单选可以用作钢琴表面的聚酯漆的涂料增稠剂是因为含有哪种重要 成分?OA、碳酸钙B、白炭黑C、氧化铁D、荧光粉本题答案:B72、判断题不锈钢中含碳
19、量越低,则耐腐蚀性就越好。本题答案:对73、判断题高分子这门学科是研究合成反应,性能,结构,设计应用于 一体的交叉学科。本题答案:对74、填空题下列化合物属于什么结构(1)蓝维矿BaTiSi3O9(),(2)透辉石 CaMgSi2O6(),(3)滑石 Mg3Si4O10(OH)2(),(4)石英 Si02(),(5)镁橄榄石 Mg2SiO4()。解析:组群状,链状,层状,架状,岛状。75、单选在书写晶体结构缺陷符号时,上标为表示带()个电荷。A.+2B.+3C.-1D.+1本题答案:D76、单选下列哪个不是自由基聚合的引发方式()A.光,热B.辐射能C.潮汐能D.引发剂本题答案:C77、单选在
20、天然纤维中,弹性最好的是()A.棉B.毛C.丝D.麻本题答案:B78、单选丁苯橡胶生产常用分子量调节剂是()A.甲苯B.H2S04C.H4D.十二碳硫醇本题答案:D79、问答题造成成型不良的主要原因有哪些,如何改善(任选1种)?解析:不饱模:射出压力不够、加大压力;计量位置不、;加大计量位置;温度不够、加高温度 80、名词解释界面能解析:界面上的原子处在断键状态,具有超额能量。平均在界面单位面积上的超 额能量叫界面能。81、问答题高分子有哪三种力学状态?各有什么特点?解析:高分子有玻璃态、高弹态、粘流态三种力学状态。玻璃态链段运动处于“冻结”状态,模量高形变小。具有虎克弹性行为,质硬而 脆。高
21、弹态链段运动已充分发展。在较小应力下,即可迅速发生很大的形变,除去外 力后,形变可迅速恢复。粘流态由于链段的剧烈运动,整个大分子链重心发生相对位移,产生不可逆位移 即粘性流动;交联聚合物无粘流态存在.82、单选fee结构的配位数是()oA.6,B.8,C.10,D.12本题答案:D83、名词解释中间相解析:两组元A和B组成合金时,除了形成以A为基或以B为基的固溶体外,还 可能形成晶体结构与A,B两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位 路总是位于中间,故通常把这些相称为中间相。84、填空题电子陶瓷的特点是()、()。解析:绝缘性较好,熔点较高85、问答题算一算Cdl2晶体中的I-及CaT
22、iO 3晶体中02-的电价是否饱和。解析:O86、单选下类相关名词解释中,叙述不正确的是()A.是自由基失去活性的物质称为阻聚剂B.能使部分自由基失活或降低自由基活性的物质称为缓聚剂C.自由基型聚合反应是指单体借助光、热、辐射能、引发剂等的作用,使单体分 子活化为自由基,再与单体分子连锁聚合形成高聚物的化学反应D.引发剂的引发效率是指引发剂分解所产生的初级自由基数目与实际用于引发 剂单体的自由基数目比值 本题答案:D87、填空题塑料的品质指标有()、()和()。解析:硬度;冲击强度;光学性能88、填空题富勒烯是笼状碳原子簇的总称,包括()、()、洋葱状富 勒烯、内包金属微粒的富勒烯等。解析:C
23、60/C70分子;碳纳米管89、判断题B2O3是玻璃形成体,以硼氧三角体和硅氧四面体为结构单 元,在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体共同组成结构网络。本题答案:错90、判断题功能材料是以力学性能为其主要指标的材料。本题答案:错91、判断题MMC具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。本题答案:对92、多选生产碳纤维的主要原料有()A、沥青。B、聚丙烯睛。C、聚乙烯。D、人造丝。本题答案:A,B,D93、单选下列不属于催化剂毒物的是()A.化学吸附毒物B.物理吸附毒物C.选择性毒物D.稳定性毒物 本题答案:B94、判断题热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变 材料的组织组成的情况,达
24、到改变材料性能的方法。本题答案:错95、单选高温环境下,纳米粉体可以保存在下列哪种气体之中?()A、氧气B、氢气C、氮气D、惰性气体本题答案:D96、名词解释三角形规则解析:三角形规则:原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其 结晶产物;与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。97、单选下列纤维中属于再生纤维的是()A.涤纶B.莫代尔纤维C.羊毛D.睛纶本题答案:B98、问答题一般说来,同一种物质,其固体的表面能要比液体的表面能 大,试说明原因。解析:同一种物质,其液体固体的表面结构不同,液体分子可自由移动,总是通 过形成球形表面来降低其表面能;固体则不能,固
25、体质点不能自由移动,只能通 过表面质点的极化、变形、重排来降低系统的表面能,固体表面处于高能量状态(由于表面力的存在)。99、判断题高分子链具有柔软性,在无外力作用时总是卷曲的,构象数 最大。本题答案:对100.单选金刚石晶胞中有()套等同点。A.1B.2C.3D.4本题答案:B101.判断题陶瓷材料在低温下热容小,在高温下热容大。本题答案:对102、判断题纯物质在一定压力下的熔点是定值。()本题答案:对本题解析:根据相律F=C-P+2,C=l0熔化时P=2,F=l-2+2,当压力确定后温度 就确定了。103、问答题什么是马氏体相变?说明其相变的特点?解析:钢淬火时得到的一种高硬度结构的变化过
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