衡陽科技職業(yè)學院《納米材料性能及制備》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《納米材料性能及制備》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在分析一種用于摩擦制動的材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是造成這種現(xiàn)象的原因？（）A.材料的熱衰退B.磨損顆粒的堆積C.接觸面的氧化D.以上都是2、在研究材料的摩擦學性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對的摩擦系數(shù)較?。浚ǎ〢.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬3、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是4、在高分子材料的分類中，根據(jù)受熱后的行為可分為熱塑性和熱固性高分子。熱塑性高分子材料在加熱時（）A.變軟可塑B.發(fā)生交聯(lián)C.分解破壞D.保持形狀不變5、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產生兩種不同的氣體產物B.存在兩種不同的結晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能6、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴展時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴展？（）A.降低應力強度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長度7、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是8、對于一種用于半導體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學組成B.控制分子量分布C.改進曝光工藝D.以上都是9、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機制最有可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學降解D.微生物侵蝕10、在金屬的塑性變形過程中，會產生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導電性和導熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好11、在材料的疲勞測試中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經過一定次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.平均應力B.應力幅C.加載頻率D.環(huán)境溫度12、對于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是13、在研究材料的抗蠕變性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化14、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值15、在材料的無損檢測方法中，超聲波檢測可以檢測材料內部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內部氣孔C.夾雜物D.以上都是16、在高分子材料的老化過程中，會發(fā)生物理和化學變化，從而影響其性能。以下關于高分子材料老化的原因和機制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會導致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會發(fā)生交聯(lián)反應D.溫度升高對高分子材料的老化沒有影響17、在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結過程？（）A.燒結溫度B.燒結時間C.粉末粒度D.以上都是18、在研究金屬材料的熱處理過程中，淬火是一種常用的工藝。以下關于淬火工藝和其對金屬性能影響的描述，正確的是（）A.淬火可以提高金屬材料的硬度和強度B.所有金屬材料都適合進行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會改變金屬材料的組織結構19、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現(xiàn)這一目標？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬20、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋材料的自潤滑材料的工作原理和分類。分析自潤滑材料的性能特點和應用領域，并舉例說明在無油潤滑機械中的應用。2、（本題5分）詳細解釋聚合物的粘彈性，包括蠕變和應力松弛現(xiàn)象，說明其產生的機理和影響因素。3、（本題5分）詳細說明材料的磁性液體的性能特點和應用領域，分析磁性液體的制備方法和穩(wěn)定性，以及在密封和傳感器中的應用。4、（本題5分）論述復合材料的設計原則和方法，舉例說明如何根據(jù)具體需求設計復合材料的結構和性能。5、（本題5分）解釋什么是材料的超塑性，分析其產生的條件和機制，并說明在材料加工中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一塑料薄膜，厚度為0.1mm，介電常數(shù)為4，在1000V的電壓下，計算薄膜中的電場強度。2、（本題5分）已知某種金屬材料的屈服強度為450MPa，一個圓柱形試樣，直徑為15毫米，計算該試樣開始屈服時所受的壓力。3、（本題5分）一圓柱形的塑料棒，直徑為8mm，長度為60cm，塑料的密度為1.05g/cm3，計算其質量。4、（本題5分）在材料的蠕變實驗中，一種合金在恒定應力200兆帕下，經過100小時產生的蠕變應變?yōu)?.1%，計算初始長度為100毫米的試樣的伸長量。5、（本題5分）某種高分子材料在25°C時的儲能模量為1MPa，損耗模量為0.2MPa，在頻率為10Hz的交變應力作用下，計算復數(shù)模量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的光學薄膜技術，包括薄膜的制備方法、光學性能調控和多層膜結構設計等，分析薄膜材料的選擇和沉積工藝對光學薄膜性能的影響