四川理工材料工程导论历届试题集Word下载.docx
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下列
（1），
（2）两式是Zr（OH）4沉淀形成的反应式：
·
·
（1）
（2）
这种制备粉末的方法属于……………………………………………………（D）
A直接沉淀法；
B醇盐水解法；
C共沉淀法；
D均匀沉淀法
15、粉体的制备方法包括物理制备方法和化学制备方法。
下列制备方法属于物理法的是：
…………………………………………………………………（B）。
A、沉淀法B、球磨粉碎法C、醇盐水解法D、微乳液法
16、将需要成型的粉体进行造粒，主要是为了改善粉体的………………（B）
A、均匀性；
B、流动性；
C、收缩性D、扬尘性
17、陶瓷坯体在烧结后的宏观变化是：
体积收缩、强度增加和（A）。
A、致密度提高；
B、气孔率增加；
C、晶粒尺寸变小
18、氯化冶金工艺属于……………………………………………………（B）
A.湿法冶金B.火法冶金C.电冶金D细菌冶金
19、关于铸件的凝固方式，下列说法正确的是…………………………（D）
A纯金属或共晶成分合金的凝固方式是糊状凝固；
B铸件凝固时，若其截面积温度梯度小，则为逐层凝固；
C糊状凝固容易获得内部致密的铸件；
D铸件的凝固方式是依据凝固区的宽窄来划分的。
20、铸造用型砂中应用最广泛的是…………………………………………（C）
A、油砂B、树脂砂C、粘土砂D、水玻璃砂
21、某厂要批量生产20米长，直径为￠100mm的45钢管材，拟选用哪种工艺比较合适…………………………………………………………（A）
A轧制+焊接B砂型铸造C锻造＋焊接D爆炸成形
22、针对钢铁材料进行退火处理，下列哪种工艺的退火温度最低…（C）
A扩散退火B球化退火C去应力退火D再结晶退火。
23、关于手工电弧焊，下列说法错误的是…………………………（B）
A焊条上的药皮熔化后形成熔渣，可保护熔池；
B熔池就是焊缝附近的工件受热熔化形成的液池；
C焊接时焊条上的药皮会燃烧释放CO2气体，可保护熔池；
D手工电弧焊应用广，但焊缝的质量受到操作者技术水平的影响。
24、牌号为18Cr2Ni4WA的合金结构钢，平均含碳量为…………（A）
A.0.18％B.2%C.4%
25、铝合金、镁合金常用作宇航材料，主要因为它们具有哪方面优异性能（B）
A塑性好B比强度高C硬度高D韧性好。
26、根据计算的结果称料，多种组分的原料经过一定的方法达到均匀的过程称为…………………………………………………………………（C）
A、塑化，B、造粒，C、混料，D、成形。
27、材料科学与工程的四大要素包括：
组织结构、合成加工、（C）、使用效能。
A机械要素；
B物理要素；
C性能要素；
D化学要素
28、关于陶瓷的烧结，下列说法错误的是……………………………（A）
A原料粉末越细，烧结所需温度越高；
B原料粉末越细，烧结所需时间越短；
C液相烧结过程会出现颗粒重排过程；
D压力烧结是一种在给粉末加热的同时进行加压的烧结方式。
29、Q235钢号中235表示什么意思……………………………………（B）
A、抗拉强度值B、屈服点值C、疲劳强度值
30、现有一种325目、筛余0.5%的粉体，这表示什么意思：
…………………………………………………………………………（C）
B该粉末经325目的筛网过筛，有0.5%质量分数的筛下物；
C有0.5%质量分数的颗粒通不过325目筛；
31、在烧结过程初期，下边那种传质机制不能产生体积收缩……………（A）
A.气相传质（蒸发-凝聚）；
B.液相流动传质；
C.体扩散
32、下面那种合成橡胶具有优良的耐高低温特性，且使用温度范围最宽
…………………………………………………………………（C）
A.丁苯橡胶B.氯橡胶C.硅橡胶
33、那种塑料透明度最高……………………………………（A）
A.聚甲基丙烯酸甲脂B.聚苯乙烯C.聚碳酸脂
34、某厂欲生产0.08μm以下的独石电容片，应选用下列哪种成形方法（D）
A注浆法成形；
B模压成形；
C等静压成形；
D带式成形
35、关于加聚型聚合物的制备，下列正确的是…………………………………（C）
A乳液聚合除水、单体、引发剂外，无需添加其他试剂；
B悬浮聚合可制备相对分子量很高的合成橡胶；
C本体聚合是制备高分子透明材料的常用方法；
D溶液聚合过程中，单体不会溶解到溶剂中。
36、塑料除含高聚物外，还加入各种添加剂，关于添加剂的叙述错误的是（B）
A填充剂可提高塑料的力学性能并降低成本；
B添加到塑料中的固化剂与高聚物不发生化学反应；
C稳定剂的加入是为了增强塑料对热、光、氧的稳定性，延长使用寿命；
D着色剂的加入是为了赋予塑料各种色彩。
37、若要生产盛装饮用矿泉水的塑料瓶，应采用哪种工艺……………（C）
A注射成形；
C吹塑成形；
D挤出成形
38、关于熔融缩聚，下列正确的是………………………………………（C）
A反应在高温设备中进行，但无需保护性气氛；
B反应过程无小分子副产物出现；
C可用来生产熔点不是很高的聚酯、聚酰胺等；
D以上均不正确。
39、下列哪种材料可用来生产农用薄膜……………………………………（A）
A聚氯乙烯；
B聚甲基丙烯酸甲酯；
C聚酰胺；
D聚苯乙烯
40、若要生产盛装饮用矿泉水的塑料瓶，应采用哪种工艺………………（B）
B吹塑成形；
C模压成形；
41、下列关于高分子材料的化学名称与俗名，对应错误的是……………（D）
A聚甲基丙烯酸甲酯————有机玻璃；
B聚酯—————————的确良；
C聚碳酸酯————————透明金属；
D酚醛树脂————————万能胶。
二、填空题。
1、粒子在粉体中的大小分布很广，因此平均径更有意义。
它能直观地表示颗粒的分布状态。
平均径的种类主要有：
算术平均径、众数径、中位径……2分
2、请列出至少4种粉碎或破碎机械：
球磨机、颚式破碎机、气流磨、雷蒙模……。
4分
3、烧结是粉末冶金、陶瓷材料加工工艺中的一个极重要工艺环节。
在这些材料的加工过程中，烧结的主要目的是：
将粉状材料变为有一定强度的致密体。
2分
4、请列出至少2种粉体造粒方法：
挤压造粒、喷雾造粒……。
5、请列出至少三种你所知道的特种陶瓷材料：
氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、SiC。
3分
6、Q235钢号中235表示什么意思：
屈服点值。
2分
7、根据铸铁中石墨的形态不同，可将铸铁分为四种。
其中灰口铸铁中的石墨呈片状。
8、在炼铁时，把铁矿石粉碎成粉末经选矿后，要在造球机中滚成直径8~15mm（用于炼钢则要大些）的生球，然后干燥、焙烧，固结成型。
其原因是：
微气孔多、有利于还原性好、，强化高炉冶炼。
3分
9、钢的整体热处理有退火、正火、回火、淬火。
10、45号钢完全奥氏体化的温度在Ac3以上。
11、列出至少3种造粒方法：
挤压造粒法；
破碎造粒法；
喷雾造粒法。
12、陶瓷材料的成型方法主要有：
模压成型、等静压成型、注浆成型、热压铸成型等。
13、粒子在粉体中的大小分布很广，因此平均径及分布更有意义。
它们能直观地表示颗粒的分布状态。
请列出平均粒子径的种类：
14、高温下，将某金属熔于氧化铝陶瓷片上，若氧化铝和熔融金属的表面能都为0.6J/m2，它们形成的界面能为0.3J/m2，其接触角为60°
。
15、在炼铁时，把铁矿石粉碎成粉末经选矿后，要在造球机中滚成直径8~15mm（用于炼钢则要大些）的生球，然后干燥、焙烧，固结成型，这是为什么？
16、下面的反应式是利用金红石（TiO2）生产钛金属的一种方法，
这种冶金方法是氯化冶金。
17、传统玻璃的成型方法主要有四种：
压制、吹制、拉制、拉丝。
4分
18、根据铸铁中石墨的形态不同，可将铸铁分为四种。
其中球墨铸铁中的石墨呈球状。
蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。
19、炼钢的原料主要有生铁或废钢、熔剂、脱氧剂等。
20、钢板是将钢锭或钢坯采用轧制方法生产出来的。
21、按焊接过程特点来看，焊接主要有三种类型：
熔化焊、压力焊、钎焊。
三、判断题。
1分/题，正确者打√，错误者打X。
1、钎焊是在焊接过程中，对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。
…………………………………………………………………………（X）
2、压力铸造是将金属液在高压下注入砂型，经冷却凝固，获得铸件的方法。
………………………………………………………………………………（√）
3、瓷质花瓶是属于特种陶瓷………………………………………………（X）
4、压电陶瓷属于功能陶瓷………………………………………………（√）
5、陶瓷材料可用以下方法成型：
模压法、注浆发法、热压铸法。
……（√）
6、钢化玻璃又称安全玻璃……………………………………………………（√）
7、普通窗玻璃不属于硅酸盐类材料。
…………………………………………（X）
8、粉体的混合与偏析是同时发生的。
……………………………………（√）
四、名词解释
1、烧结
通常是指在高温作用下成形坯体表面积减小、气孔率降低、致密度提高（2分）、颗粒间接触面积加大以及机械强度提高的过程（2分）。
2、等体积球当量径——与颗粒体积相等的球的直径。
（2分）
等表面积球当量径——与颗粒表面积相等的球的直径。
3、顺序凝固
是指通过在铸件上可能出现疏松的后大部位，安装冒口或放置冷铁等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固（2分），尔后在靠近冒口的部位凝固，最后是冒口本身凝固（2分）。
4、时效
使过饱和固溶体中在一定温度下停留一段时间（2分），析出细小弥散沉淀相的过程（2分）。
5、氯化冶金
加氯化剂使想提取的金属转变成氯化物，然后提取该金属的冶金方法（2分）。
主要利用不同金属氯化物的物理化学特性来实现金属的分离、提取和精炼（2分）。
6、等体积球当量径——与颗粒体积相等的球的直径。
7、乳液聚合
单体借助于乳化剂和机械搅拌作用分散在水中形成乳状液而进行的聚合反应（4分）。
8、正火
将钢加热到Ac3以上温度并保温（2分），出炉空冷至室温的热处理工艺（2分）。
9、注浆成型
以水为溶剂、粘土为粘结剂和陶瓷粉体混合，配制成具有较好流动性的料浆（2分），再将料浆注入到具有产品形状的模具中成形的方法（2分）。
五、简答题。
1、写出氧化铝陶瓷的制备流程。
原料煅烧——配料——细磨（2分）——塑化——成型——烧结后处理（2分）
2、简述消失模铸造的主要工艺过程。
A、制作泡塑模。
（1分）
B、模表面刷、喷特制耐火涂料并烘干。
C、填入底砂（干石英砂）振实，刮平。
D、浇注，成型
E、落沙清理（1分）
3、简述熔化焊焊缝的形成过程。
在高温热源的作用下，填充金属（焊丝或焊条）与焊缝附近的基母材发生熔化并形成熔池（2分）。
随着焊丝（或焊条）的移动，熔池前端受高温热源作用温度升高，母材金属不断熔化，并与不断熔化的焊料源源不断补充到熔池中，受电弧吹力等的作用，熔池前端的熔体被吹到熔池后端。
由于后端远离热源，熔体温度不断降低，并迅速发生冷却和结晶，形成致密焊缝。
4、粉体的物理制备方法除机械法外还有哪些方法？
采用机械法制粉时，如何防止粉体的污染？
（1）气流粉碎法，物理气相沉积（PVD）法。
（2）采用同质磨衬、磨介避免杂质的引入或采用磨后化学处理方法去除粉碎中引入的杂质。
（3分）
5、简述熔模铸造的主要工序。
用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型；
在模上涂覆耐火涂料，干燥和硬化成型壳；
1分
再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型；
把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧；
铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。
6.炼钢时的初期和后期都有以下两个反应：
Si+2FeO=SiO2+2FeMn+2FeO=MnO+Fe
请问这种反应在这两个时期所起的作用有何不同？
初期：
造渣除去多余的Si、Mn等杂质。
后期：
脱氧，消除钢中的氧化杂质如FeO，提高钢的质量。
7、塑料制品的加工成形方法有哪些（至少列举三种）？
若用聚烯颗粒料制造食品袋，应选用何种成形方法，为什么？
（1）塑料制品的加工成形方法：
模压成形、注射成形、挤出成形、吹塑成形、真空成形（或吸塑成形）、浇注成形。
（2）用聚乙烯颗粒料制造食品袋应选用吹塑成形。
因为该方法可以用压缩空气将挤出型坯连续吹胀成薄膜。
8、简述压电陶瓷的压电性是怎样产生的。
对于无电荷对称中心的晶体（2分），当受到外界压力时，正负电荷中心分离，产生电偶极矩，在晶体两端表面出现符号相反的电荷，这种特性被称为压电性（3分）。
9、为什么橡胶在成形前要经过塑炼和混炼？
（1）橡胶中的高聚物是玻璃化转变温度远低于室温的非晶态高聚物。
生胶流动温度高、粘度大，很难和其它添加剂混合均匀。
（2）塑炼可降低橡胶高聚物的分子量，改善橡胶的流动性；
混炼可使生胶与添加剂均匀混合。
10、分析氧化锆在不同温度下的晶型结构。
为什么纯氧化锆难以烧成陶瓷？
答题要点：
（1）写出对应温度的三种晶型。
（2）阐明氧化锆的四方相与单斜相转变过程中存在7%-9%的体积变化。
11、说明本体聚合与悬浮聚合的异同。
（1）相同点：
聚合都在单体相中进行。
（2）不同点：
悬浮聚合的单体分散为无数个小液滴，易散热。
12、塑料制品的加工成形方法有哪些（至少列举三种）？
若用聚乙烯颗粒料制造食品袋，应选用何种成形方法，为什么？
（3分）（至少列举三种）
13、简述疏松和缩孔形成的原因。
金属液在铸模中冷却和凝固时，由于液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充（3分），则会在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成尺寸较大而集中分布的孔洞（2分）。
六、看图。
1、下图是金属压力加工的几种基本工艺，请分别指出各自属于哪种工艺：
答：
（a）轧制；
（b）挤压；
（c）拉拔；
（d）自由锻造；
（e）模型锻造
2、下图为一种金属制品的加工方法，请指出这是一种什么加工方法。
粉末冶金工艺（2分）
3、下图是金属的一种铸造方法，请指出它属于什么铸造方法
压力铸造（2分）
（2）下图是金属的两种铸造方法，请分别指出它们属于什么铸造方法。
熔模铸造（4分）
七、选材题
1、航天飞机上有一个较长的机械臂，宇航员通过它可以向航天飞机外发送、捕获有关实验设备。
在它上面还可以安装摄像机，以观测飞船外的情况。
请为这个机械臂选择合适的材料种类。
主要性能如下表。
其他应考虑的性能：
陶瓷脆性，耐高温；
传统铝合金成本比碳纤维增强环氧树脂低；
航天飞机载重越大，燃料成本也大……请综合这些因素选择合适的材料种类，并说出原因。
材料
强度（磅/英寸2）
密度（磅/英寸3）
比强度（强度/密度）
铝合金
86,000
0.098
0.88x106
合金钢
240,000
0.28
0.86x106
Al2O3
30,000
0.114
0.26x106
碳纤维增强环氧树脂
80,000
0.05
1.6x106
碳纤维增强环氧树脂epoxy。
有一定刚性，质轻，节约燃料。
2、有下列4种材料：
T12，HT250，GCr15、40Cr。
从中选出制造齿轮的材料，并说明理由。
（5分）
40Cr（2分）；
要求抗冲击（韧性好），高的疲劳强度和较高的耐磨性，并具有一定耐蚀性。
即要求较好的综合机械性能，选用中调质钢（40Cr）（3分）。
3、有下列五种材料：
T12，HT250，GCr15、1Cr13、40Cr，
（1）从中选出制造车床底座，滚动轴承、齿轮、锉刀、餐具的材料，并说明理由（15分）
（2）对其中需热处理的工件制定最终热处理工艺，并说明理由（只写工艺名称，不需要写出具体工艺参数）。
）（10分）
（1）选材如下：
（10分）
车床底座
滚动轴承
齿轮
锉刀
餐具
HT250
GCr15
40Cr
T12
1Cr13
理由（5分）：
车床底座：
强度要求不高，但要求抗震性好，成本低，选铸铁（HT250）；
滚动轴承：
选用制造滚动轴承的专用钢（GCr15）；
齿轮：
即要求较好的综合机械性能，选用中调质钢（40Cr）；
锉刀：
作为工具要求高耐磨，选用高碳钢（T12）（1分）
餐具：
制品光亮、耐蚀，选用不锈钢（1Cr13）（1分）
（2）最终热处理工艺（10分）
车床底座（HT250）：
去应力退火，消除铸造应力。
滚动轴承（GCr15）：
去应力退火，消除磨加工过程带来的应力。
齿轮（40Cr）：
淬火＋高温回火（或调质处理，或高温回火），获得回火索氏体
组织，具有良好的综合机械性能。
锉刀（T12）：
淬火＋低温回火（或低温回火），消除淬火应力，获得回火马氏
体，保证锉刀具有高硬度。
餐具（1Cr13）：
淬火＋高温回火（或调质处理），回火索氏体具有较好的耐蚀性和良好的力学性能，精加工后可直接使用。
八、计算题。
1、反应堆中的辐照使某一金属产生填隙He，退火时He形成半径为1um的均匀气泡。
这使金属膨胀、其密度降低到原值的90%。
将此金属溶于酸中，则每立方厘米的金属产生3.95cm3的He气（按标准温度和压力计，即0℃、100kPa）。
计算此金属的表面能。
8分
（1）先求1cm3金属中的气孔体积。
ρ0，V0为无气孔的金属密度和体积。
V0=1cm3
ρ1，V1为含气孔的金属密度和体积。
m为金属质量。
ρ1/ρ0=（m/V1）/（m/V0）=V0/V1=0.9
故V1=1.11cm3
气孔在金属中的体积V=V1-V0=0.11cm33分
（2）对V体积的气体在金属中和在标态时进行考虑，应用气体状态方程：
PV=P
V
气体在气孔中的压强为P=P
/V
（1）3分
（3）由Laplace方程：
P=（2σ/r）
（2）
由
（1）、
（2）式
σ=（P
r）/（2V）=1.80J/m22分
2、高温下，将某金属熔于氧化铝陶瓷片上，若氧化铝和熔融金属的表面能都为0.6J/m2，它们形成的界面能为0.3J/m2，求其接触角。
5分
由杨氏方程：
σ（g/s）=σ（L/s）+σ（g/L）cosθ3分
cosθ=[σ（g/s）-σ（L/s）]/σ（g/L）
cosθ=[0.6-0.3]/0.6=0.51分
θ=60°
1分
3、下表是某粉体的累积频数表，请在表中填上粒子数累计值和累计百分数。
列出粒子数累计值、累计百分数。
其中众数径是17.5μm。
计算中位径。
粒子大小di（μm）
粒子数ni
粒子数累计值
累计百分数%
2.5
2
0.8
7.5
10
12
4.9
12.5
56
68
27.8
17.5
82
150
61.3
22.5
35
185
75.5
27.5
22
207
84.5
32.5
26
233
95.5
37.5
7
240
98.1
42.5
5
245
100.0
4、一种粉料在1300时的表面能为0.6J/m2。
若5um大小的气孔在常压下（100kPa）的空气中被封闭，设气孔中的氧可
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