武漢文理學(xué)院《納米材料及納米技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁武漢文理學(xué)院

《納米材料及納米技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在陶瓷材料的制備過程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維2、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍是一種常用的方法。以下關(guān)于電鍍工藝和其作用的描述，正確的是（）A.電鍍可以改善材料的外觀和耐腐蝕性B.任何材料都可以進(jìn)行電鍍處理C.電鍍層的厚度對材料性能沒有影響D.電鍍過程中不會產(chǎn)生環(huán)境污染3、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能4、在研究金屬的塑性變形過程中，發(fā)現(xiàn)位錯運動對變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會對位錯運動產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會5、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)6、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析7、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進(jìn)行硫化處理D.以上都是8、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料9、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果燒結(jié)溫度過高，可能會導(dǎo)致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強(qiáng)度降低10、對于一種超導(dǎo)材料，除了臨界溫度和臨界電流密度外，還有一個重要的參數(shù)是臨界磁場。以下哪種因素會影響超導(dǎo)材料的臨界磁場？（）A.材料的純度B.晶體結(jié)構(gòu)C.制備工藝D.以上均會11、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述12、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(qiáng)度D.改變制備方法13、在分析材料的電性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導(dǎo)體C.絕緣體D.超導(dǎo)體14、材料的磁性能包括磁化強(qiáng)度、矯頑力等參數(shù)。對于軟磁材料和硬磁材料，以下關(guān)于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低15、一種新型的儲氫材料在實驗中表現(xiàn)出了較高的儲氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機(jī)框架（MOF）D.以上均有可能16、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵17、對于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數(shù)需要調(diào)整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要18、復(fù)合材料的界面是影響其性能的重要因素，那么復(fù)合材料界面的主要作用是什么？（）A.傳遞載荷、阻止裂紋擴(kuò)展B.改善相容性、提高結(jié)合強(qiáng)度C.調(diào)節(jié)性能、增強(qiáng)穩(wěn)定性D.以上都是19、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)20、材料的導(dǎo)熱性能對其在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要，那么影響材料導(dǎo)熱性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、壓力、濕度C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率D.以上都是21、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調(diào)整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強(qiáng)C.控制燒結(jié)工藝D.以上都是22、一種新型的儲能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲能機(jī)制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準(zhǔn)電容D.以上均有可能23、對于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)的關(guān)鍵？（）A.馬氏體相變B.奧氏體相變C.珠光體相變D.貝氏體相變24、對于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是25、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強(qiáng)度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述功能陶瓷材料中高介電常數(shù)和低介電損耗的實現(xiàn)途徑，分析其在電子元件中的應(yīng)用要求。2、（本題5分）詳細(xì)說明材料的相圖及其在材料研究和工程中的作用。以二元相圖為例，分析相圖中的相變規(guī)律和組織形成過程，并舉例說明根據(jù)相圖進(jìn)行材料設(shè)計和工藝制定。3、（本題5分）論述材料的生物醫(yī)用材料表面改性技術(shù)，如等離子體處理、化學(xué)接枝和涂層技術(shù)，解釋改性的目的和效果，以及在提高生物相容性中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)說明陶瓷材料的成型方法（如干壓成型、注漿成型和熱壓鑄成型）和特點。分析不同成型方法對陶瓷制品性能的影響，并舉例說明在陶瓷工業(yè)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）某種高分子材料的泊松比為0.35，在單軸拉伸時，縱向應(yīng)變達(dá)到0.1，計算橫向應(yīng)變。2、（本題5分）一塊正方形的鋁板，邊長為15厘米，厚度為2毫米，鋁的電導(dǎo)率為3.5×10^7西門子/米，計算電阻。3、（本題5分）一金屬材料在800℃時的擴(kuò)散系數(shù)為1×10?12m2/s，擴(kuò)散激活能為200kJ/mol，計算在1000℃時的擴(kuò)散系數(shù)。4、（本題5分）某種高分子材料在25℃時的粘度為1000Pa·s，溫度升高到80℃時粘度降為100Pa·s，計算該材料的粘流活化能。5、（本題5分）一個圓柱形的鈦合金棒，直徑為20mm，長度為1000mm，已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計算該鈦合金棒的質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30