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1、四川大学期末考试试题（A）2006 2007 学年第 下 学期）课程号：30014530课序号：0-5课程名称：材料科学与工程基础适用专业年级：高分子材料与工程2005 级 学生人数：400印题份数：420学生姓名：学号：任课教师：成绩：一、判断下列说法是否正确，如果你认为是正确的，请在括号内填（T）,反之, 则填（F）。（15分）1、.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行（T）2、 玻璃化转变温度是非晶态塑料使用的下限温度。（F）3、对同一材料进行拉伸实验时，其屈服强度与拉伸强度在数值上是一样的。（F ）4、 脆性-韧性转变过程中，提高加载速率起着与降低温度类似的作
2、用。（T）5、 疲劳破坏是由于裂纹扩展引起的。（T）6、 黄铜比紫铜具有更高的电导率。（F）7、 电介质的相对介电常数等于介质的电容率除以真空的电容率（T）8、 淬火方法可以提高结晶性聚合物的透明性。（T）9、 塑性形变的滑移面是晶体结构中原子排列最密的晶面（T）10、 金属银吸收了全部可见光而显银白色（F）11、The larger the inter-atomic bonding energy, the lower the coefficientof thermal expansiono（T）12、 PE可以用作高频绝缘材料。（T）13、 自由电子在任何情况下都具有导电性（F ）14、 绝
3、缘材料的能带结构中禁带宽度一般大于5eV（ T ）15、 铁磁性来源于原子内部存在永久磁矩（F）二、多选题（15分）注：1、试题字迹务必清晰，书写工整。本题6页，本页为第1页2、 题间不留空，一般应题卷分开。教务处试题编号3、务必用A4纸打印1、对各向同性材料，应变的三种基本类型是（A）A tension, shear and compression；B tension, shear and torsional deformation；C. tension, shear and flexural deformation2、光通过材料的透射光的强度可用式（C ）表示A、IROB、I e -a x
4、Oc、I （ 1R） 2e -a xO3、铁氧体Fe34属于反尖晶石结构（B ）A、A2+B 3+024B、B3+ （A2+B3+） 044、超导体在超导临界温度Tc以下，具有（A B ）A完全的导电性B完全的抗磁性5、影响金属导电性的三个外界因素是（A C D ）A、温度B、湿度C、杂质D、塑性形变6、从原子的电子结构分析，铜、银和金属等属于下图中哪一种能带结构。（A ）EmptybandBand gapEmpty statesFilled statesEmpty bandFilled bandB.EmptyconductionbandBa nd gapFilledvalencebandCE
5、mptyconductionbandBand gapFilledvalanceband7、按照粘附摩擦的机理，摩擦系数的大小取决于材料的（C ）。A. 剪切强度和拉伸强度；B. 剪切强度和断裂强度；C. 抗压强度和剪切强度；D. 硬度和断裂强度8、 影响tg6的因素主要包括五个方面（a b d）a分子结构、温度b多相体系、交变电场频率c温度，原子的电子结构d小分子及杂质，9、 白川英树等人发现并发展导电聚合物，于 年获诺贝尔奖。A、 2000物理B、 2000化学C、 2001化学D、 2001物理10、表征超导体性能的二个主要指标是（b ）a.Tc，Hc，Icb.He，Tc，Jcc.Jc，H
6、c，Ic11、由于空气中含 C左右的氧，故氧指数在以下属易燃材料;至为难燃材料，具有自熄性；以上为高难燃性材料。a.22，22，22,27,27b.21%，22%，22%，27%，27%c.21%，22，22，27，2712、下列哪个不适用于表征材料在拉伸力作用下的延性大小（B）A. Percent elongation；B. Stain;C. Percent reduction in area13、电导率a的量纲是（A B ）A、Q -i.m-iB、s.m-iC、Q .m-i14、Paramagnetism, Diamagnetism, Ferromagnetism （ A ）A顺磁性，抗磁
7、性，铁磁性B顺磁性，铁磁性，反铁磁性C铁磁性，抗磁性,，亚铁磁体D抗磁性,，亚铁磁体，顺磁性，15、虎克弹性体的力学特点是（B ）A、小形变、不可回复B、小形变、可回复C、大形变、不可回复D、大形变、可回复三、填空（10分）（每空1分）1. 写出两个无量纲性能参数的名称 相对介电常数 和 磁化率。2. 介质极化主要有三种类型电子极化、离子极化、和取向极化。3. 根据电导率可将材料分为四类，、和绝缘体。4. 写出以下三个性能参数的量纲：击穿强度MVm-1、磁导率Hm、热膨胀系数K-1。5. 写出以下各性能参数之间的关系式模量 E （K, v ）： E= V ）磁化强度 M （p、H）： M=p
8、-1）Hrr7非晶态聚合物的三种力学状态为玻璃态、高弹态 、粘流态 。8列出阻止金属塑性变形的三种增强方法晶粒减小、 固溶体、和 应变硬 化。四、作图题（10分）1、画出钢、铸铁、陶瓷、橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、固化的酚醛树脂（电木）、 玻璃、A12O3、碳纤维复合材料的应力-应变曲线示意图。（5分）该题每条曲线05分，只要能示意就可。关键是区分弹性和非弹性。2、画出磁滞回线示意图（5分）该题共5分，画出曲线示意图得4分；标注再得1分五、简述题（15分）1、请从材料组成和结构出发，讨论温度对材料力学性能和电学性能的影响。（10 分）金属材料的弹性模量随温度的升高而下降。（1.5分）无机非金属材料
9、的弹性模量 在Tg以上随温度的升高略有降低，达到玻璃相的熔点后，模量降低。（1.5分） 非晶态聚合物的力学性能在不同的温度下分为玻璃态，高弹态和橡胶态。（1.5分）晶态聚合物在Tg以上，Tm以下，模量下降不大。在Tm以上模量下降迅 速。（1.5分）2、改善高分子材料的阻燃性一般有哪些方法？并从原理上予以说明。（5分） 方法有：1：改进结构和组成，提高热稳定性。引入卤族、磷、氮等元素。（2.5 分）2：添加阻燃剂和无机填料。可以起到吸收热量，降低温度和隔离氧的作用。（2.5 分）六、计算题（35分）1、Assume steady-state heat flow，calculate the hea
10、t loss per hour througha sheet of copper 10mm thick if the area of the copper is 0.3m 2,and if the temperatures at the two faces are 300Cand 150C, A =398W/m K。 Calculate the heat loss per hour if copper is used and the thickness is increased to 20mm.（9 分）q=XA（Tl-T2）/rf（列出公式得3分）d=20mm .q=398W/mKx03m2
11、x （300-150） /0002m=8955KW （1 分）Q=q xA x 3600s/1h（2 分）=8955KWxO.3x3600s/1h=9.67x106KW/h （1 分）Heat loss per hour is 9.67x106KW/h2. The mobility for Fe2+ ion in FeO at 1000C is 8.7 X 10-10 m2/V-s. At temperatures between 775C and 1100C, the pre-exponential for the diffusion coefficient of Fe2+ in FeO i
12、s 7.3x10-8m2/s, Compute the activation energy for the diffusion coefficient of Fe2+ in the same condition. （9 分）R=8.314J/mol.K; k =1.381x10-23J/K.a =n e D/（k T）（列出公式得2分）=2 X D（8.62x10-5ev/K X 1273K）=87 X 1O-io m2/V-sSo D=476 X 10-11m2/s（计算正确得2分）D=D0exp （-Qd/RT）（列出公式得2分）=7.3 X 10-8exp-Qd/ （ 8.314 X 1
13、273=4.76 X 10-iim2/sSo Qd= 102,000 J/mol （计算正确得 2 分）activation energy for the diffusion coefficient of Fe2* is 102,000 J/mol （回答正确得1分）3、玻璃的理论强度超过7000MPa。一块平板玻璃在70MPa弯曲张力下破坏。我 们假定裂纹尖端为氧离子尺寸（即裂纹尖端曲率半径为氧离子半径， Ro2=0.14nm），问对应这种低应力断裂，相应的裂纹深度为多大？（7分a max=a 01+2 （a/p）0.5 = 2a f （a/p）0.5（3 分，写出公式得 2分，公式转换得分
14、）7000=601+2（a/0.14）0.5（2 分）a=468nm，2a=9365nm（1 分）相应的裂纹深度a=476nm（1分）本题6页，本页为第5页 教务处试题编号学号：姓名4、A cylindrical rod 100 mm long and having a diameter of 10.0 mm is to be deformed using a tensile load of 27,500 N. It must not experience either plastic deformation or a diameter reduction of more than 7.5 X 10-3 mm. Of the materials listed as follows, which are possible candidates? Justify your choice（s）. （10 分）MaterialEta st id ty弘習ngihAlujujniini7D200133al LovE亦 s alloy101JOO0.35Steel aBoy207400Q.27T i tauj ujl10
