东华大学继续教育学院

2016年上半年远程学历教育《材料科学与工程基础》期末大作业

（A卷）

踏实学习、弘扬正气、诚信做人、诚实考试、作弊可耻、后果自负

专业 姓名 学号

一、 单选题（本大题共50小题，每小题 1分，共50分）

1. 材料科学确立的标志是 A 。

A. 陶器的广泛应用B. 青铜的广泛应用 C. 铁的广泛应用D. 瓷器的广泛应用

2.拉伸时材料的断裂伸长率是指材料断裂后试样 A 的相对伸长率。

A．标距长度 B. 半长 C. 长度 D. 标距半长

3. SiO2玻璃中的Si-O键易和 C 键反应，所以易受碱性物质腐蚀。

A. H- B. O2- C. OH- D. SO4-。

4. A 是脊椎动物和人体硬组织（如骨和齿）的主要成分。

A. 磷酸三钙 B. 羟基磷灰石 C. 聚乳酸 D. 胶原蛋白

5. 非金属材料的透光性与其能带结构中 B 的能量大小有关。

A. 允带 B. 禁带C. 导带D. 价带

6. 赤铁矿(Fe2O3)制备生铁的化学反应是:

2C(s)+O2(g) →2CO(g)

3CO(g)+Fe2O3(s) →2Fe(L)+3CO2(g)

CO2(g)+C(s) →2CO

Fe(L)+xC(s) →FeCx(L)

其中使用碳是为了起 B 的作用。

A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 催化剂 D. 增碳

7. 材料在冷却时发生凝固结晶的过程中会发生 B 、体积变化、结构变化、组成变化。

A. 能量释放、熵值变大 B. 能量释放、熵值变小

C. 能量吸收、熵值变小 D. 能量吸收、熵值变大

8.典型金属材料的晶体结构有B.C.C.、F.C.C.、 D 三种。

A. H.P.C. B. P.C.H C. P.H.C. D. H.C.P.

9. 金属发生塑性变形后，金属内部组织以及各种性能也会随之发生变化，其中 D 。

A. 强度下降、塑性增加 B. 强度增加、塑性增加

C. 强度下降、塑性下降 D. 强度增加、塑性下降

10. 马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，为 A 结构。

A. 体心正方 B. 体心立方 C. 体心四方 D. 体心正交

11. 在铸铁中， D 的力学性能是最好的。

A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 蠕墨铸铁 D. 球磨铸铁

12. 工程结构钢的显微组织为 C 。

A. 珠光体 B. 铁素体C. 珠光体和铁素体 D. 马氏体

13. 调质钢的含碳量为0.25～0.45%，热处理工艺为 B 。

A.淬火+低温退火B.淬火+高温退火C.淬火+低温回火D.淬火+高温回火

14. 在变形铝合金中， D 铝合金是不可以通过热处理进行强化的。

A. 锻铝合金 B. 硬铝合金 C. 超硬铝合金 D. 防锈铝合金

15. 玻璃的脆性指标指的是 B 之比。

A. 弹性模量与屈服强度 B. 弹性模量与抗拉强度

C. 屈服强度与弹性模量 D.抗拉强度与弹性模量

16. 规模化生产高质量平板玻璃的主要成型方法采用 D 制备。

A.模压法 B.单棍压延法 C.对辊压延法 D.浮法

17. 传统陶瓷致密度不很高，需上釉，先进陶瓷致密，一般其气孔率 C 。

A.＜0.1% B. ＜0.5% C. ＜1.0% D. ＜2.0%

18.传统陶瓷的原料中主要有粘土、长石和石英三种组成，其中长石在陶瓷烧成过程中主要起到 C 的作用。

A. 塑化和结合B. 形成骨架C. 高温溶剂 D. 釉料

19. 在高铝质、硅质、镁质和粘土质这四类耐火材料中， C 耐火材料的耐碱性是最好的。

A. 高铝质B. 硅质C. 镁质D. 粘土质

20.树脂基复合材料按基体性质不同可分为热塑性复合材料和热固性复合材料两类，其中 B 是属于常用的热塑性复合材料树脂基体。

A.环氧树脂 B.聚酰胺（尼龙）树脂C. 酚醛树脂D.不饱和聚酯树脂

21. 聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是（ A）。

A 无规线团

B 折叠链

C 螺旋链

D 线性链

22. 下列高聚物中结晶能力最弱的是（C ）

A 聚乙烯

B 聚四氯乙烯

C 聚氯乙烯

D 聚偏二氟乙烯

23. 下列关于影响高分子链柔性的因素的叙述中不正确的是（ A ）。

A 主链中含有双键的高分子如聚丁二烯因为不发生旋转，故弹性较差

B 侧链极性越强，数量越多，链的柔性越差

C 交联程度较低时分子可保持一定柔性

D 温度越高柔性越大

24. 聚合物在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列形成的结构称为聚合物的取向态结构。未取向聚合物是（ B ）的，取向后材料呈（ ）。

A 各向同性，各向同性

B 各向同性，各向异性

C 各向异性，各向同性

D 各向异性，各向异性

25. 自由基聚合的四种方式①本体聚合（ D）②溶液聚合（C ）③悬浮聚合（B ）④乳液聚合（ A）。

A 环保，成本高，效率高

B 成本低，效率较高

C 不经济，效率低

D 转化率不高，经济

26. 在高分子合成中，容易制得有实用价值的嵌段共聚物的是（B）。

A 配位阴离子聚合

B 阴离子活性聚合

C 自由基共聚合

D 阳离子聚合

27. 接技共聚物可采用（ B）聚合方法。

A 逐步聚合反应

B 聚合物的化学反应

C 阳离子聚合

D 阴离子聚合

28. 工业上为了合成涤纶树脂（PET）可采用（ A ）聚合方法。

A 熔融缩聚

B 界面缩聚

C 溶液缩聚

D 固相缩聚

29. “羊毛出在羊身上”，但在科技飞速发展的今天，羊毛已经不是全部出在羊身上。不出在羊身上的“羊毛”，叫合成羊毛，其化学名为（ D）。
A 聚酯纤维（俗称涤纶）
B 聚酰胺纤维（俗称锦纶）
C 聚氨基甲酸酯纤维（俗称氨纶）

D 聚丙烯腈纤维（俗称腈纶）

30. 热固型塑料的特点不包括（C ）。
A 网状结构
B 受热不会熔融
C 可重复加工
D 链与链之间有交联

31. 硫化可提高橡胶的韧性、强度和化学稳定性等，乙丙橡胶不能直接硫化的原因是（A ）。
A 不含双键
B 结晶度高
C 结构规整
D 分子量大

32. 在设计制造内径为5cm的塑料管材的口模时，应选择（C）内径的口模。

A 大于5cm

B 等于5cm

C 小于5cm

D 不一定

33. 下列物质中属于天然高分子化合物的是（ A ）。

A 纤维素

B PMMA

C PA-66

D ABS

34. 螺杆的中心开设有孔道的目的是（ B ）。

A 增加螺杆的强度

B 通入冷却水，冷却螺杆

C 节省材料，降低成本

D 通入加热的液体，加热螺杆

35. 二次成型适用于（ B）的热塑性聚合物

A Tg或Tm比室温低得多

B Tg或Tm比室温高得多

C Tg或Tm与室温相近

D 所有

36. 无机非金属材料的结合键类型大多数为 D 。

A．金属键 B. 共价键 C. 离子键 D. 共价键和离子键的混合键

37. 硅酸盐晶体基本结构单元是 D 。

A. [SiO2] B. [SiO2] -4 C. [SiO4] D. [SiO4] -4

38. 陶瓷材料的热传导以 D 传导为主。

A. 原子 B. 离子 C. 电子 D. 声子

39. 粉体预成型采用的主要方法有：干压成型、 D 成型、粉浆浇注成型和注射成型等。

A. 锻造 B. 注塑 C. 热压 D. 等静压

40. 金属材料铸造成型的特点是 A 。

A. 铸件力学性能好，形状复杂程度高，成本高

B．铸件力学性能好，形状复杂程度低，成本高

.C. 铸件力学性能低，形状复杂程度高，成本低

D. 铸件力学性能低，形状复杂程度低，成本低

41. A 在拉伸实验过程中存在明显的屈服现象。

A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 合金钢

42. 在钢的合金化中，Ni与γ-Fe可形成 B 固溶体。

A. 有限置换 B. 无限置换 C. 有限间隙 D. 无限间隙

43. 在各种不锈钢中， B 不锈钢的高温抗氧化性能最好。

A. 铁素体 B. 奥氏体 C. 铁素体-奥氏体 D.马氏体

44.玻璃钢化处理过程是将玻璃加热到 D ，然后在冷却介质（空气、液体）中均匀急速冷却，玻璃表面均匀分布很大的压应力，从而提高了玻璃制品的强度、耐热冲击性、安全性。

A. 玻璃化温度以上50～60℃ B.玻璃化温度以下50～60℃

C. 玻璃软化温度以上50～60℃ D. 玻璃软化温度以下50～60℃。

45．高性能树脂基复合材料的使用温度一般可达 A 。

A. 200～300℃ B. 300～400℃ C. 400～500℃ D. 500～600℃

46. SiO2玻璃中的Si-O键易和 C 键反应，所以易受碱性物质腐蚀。

A. H- B. O2- C. OH- D. SO4-。

47. 材料的介电性是表征材料在外电场作用下其内部正、负电荷发生微观尺度的相对位移而产生的 D 。

A. 电学性能 B. 绝缘性能 C. 导电性能 D. 极化性能

48. 玻璃的脆性指标指的是 B 之比。

A. 弹性模量与屈服强度 B. 弹性模量与抗拉强度

C. 屈服强度与弹性模量 D.抗拉强度与弹性模量

49. 电化学腐蚀是金属表面与电解质溶液发生电化学反应， C 进 行的过程。

A. 有电子转移，腐蚀是两个相对独立并依次

B. 无电子转移，腐蚀是两个相对独立并依次

C. 有电子转移，腐蚀是两个相对独立并同时

D. 无电子转移，腐蚀是两个相对独立并同时

50.光的双折射现象是光进入非均质介质时将分为 D 的两个波，分别构成两条折射光线而产生。

A. 振动方向相互平行、传播速度相等

B. 振动方向相互垂直、传播速度相等

C. 振动方向相互平行、传播速度不等

D. 振动方向相互垂直、传播速度不等

二、是非题（本大题共10小题，每小题 1分，共10 分）

“对”填写A，“错”填写B

51. （B ）布拉菲空间点阵共有14种，分成8大晶系。

52. （ A）硅酸盐晶体结构可用其组成的O/Si比来表征，当O/Si比为3时为层状结构的硅酸盐晶体。

53. （A ）金属与陶瓷的比热容相差不多，而高分子材料的比热容较高。

54.（ A）与有机合成高分子相比，天然高分子原料纯度高、易降解。

55.（ A）在气相法的材料制备中，化学气相沉积法（CVD技术）比物理气相沉积法（PVD技术）需要更高的温度。

56. （A ）在生铁的制备过程中，焦碳是作为还原剂使用的。

57. （ A）溶液中的电化学合成为电解过程，产物在阳极上析出。

58.（A ）在材料发生凝固过程中会发生体积变小、潜热释放 的变化 。

59. （ A）合金的流动性是合金的铸造性能之一，共晶成分具有最好的流动性。

60. （A ）羟基磷灰石（HAP）是目前主要的生物陶瓷材料。

三、简答题（本大题4 小题，共40分）

61.（12分）写出金属材料的铸造成型和模塑成型的主要成型工艺流程，并分析这两种成型方法各自的优缺点。

铸造成型是将液态金属浇注到具有与所需零件相适应的铸型型腔，待其冷却凝固获得所需毛坯、零件的生产方法。铸造的优点有：一是可以生产形状复杂、特别是复杂内腔的毛坯，比如箱体；二是适用范围广，铸件的大小不受限制；三是可以选用低廉的废钢等作为原料，费用较低；四是铸件的形状和尺寸与所需零件很接近，可节省大量金属材料。铸造的缺点如下：一是工艺过程相对较难控制，容易产生缺陷；二是相比锻件，铸件的性能相对较低；三是在部分铸造工艺中，生产批量小，工人劳动强度较大。

金属模塑成型是利用金属材料所具有的塑性变形能力，利用外力使坯料产生塑性变形,获得所需尺寸,形状和性能的产品（毛坯或零件）成型方法。 加工基本方式：轧制、挤压、拉拨、锻造(自由锻和模锻)和板料冲压。 轧制、挤压、拉拨用于金属型材、板材、管材和线材板料冲压和锻造用于毛胚和零件。 加工的特点：是一种重要的塑性成型方法，要求金属具有良好的塑性 优点：金属塑性变形后，能压合铸坯的内部缺陷，提高金属机械性能保证强度和韧性，节省金属材料和加工工时间。 缺点：只适用于塑性金属材料，不能加工脆性材料如铸铁、青铜，不能加工形状太复杂的零件比如具有复杂外形和内腔的零件。

62.（12分）请分别写出材料的强度、塑性和韧性的一些主要的指标并简要阐明这些指标的物理含义。

衡量金属材料的强度指标为：比例极限σp、弹性极限σe、弹性模量E、屈服强度σs、抗拉强度σb、屈强比σs/σb;

衡量金属材料的塑性指标为：延伸率δ、断面收缩率ψ；

衡量金属材料的韧性指标为：冲击韧性指标：冲击吸收功Ak；

断裂韧性指标：断裂韧度。

63.（10分）简述金属、陶瓷、高分子这三大类材料各自主要的优点和缺点。

金属材料优点是有很高的机械强度、韧性好、较能耐高温、导电传热性好，缺点是抗腐蚀能力弱，成本高，重量大。陶瓷材料的优点主要是硬度高、耐高温、耐磨、大部分材料绝热绝缘性好、比重小于钢铁，缺点是不耐冲击、抗拉及抗弯曲较差脆性大，易碎且无延展性。高分子材料的优点主要是软、韧性朔性好耐冲击，绝缘性好，比重远远轻于钢铁，缺点是寿命短，成本极高，不耐油性，碱性环境。

64.（10分）复合材料有哪些类型？指出不同类型的复合材料性能上有哪些相同点和不同点。

复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。