北京體育大學《納米材料與技術(shù)》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京體育大學《納米材料與技術(shù)》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在材料的加工過程中，經(jīng)常會用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對一種金屬進行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強度B.塑性C.韌性D.導電性2、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)某合金的熱膨脹系數(shù)很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現(xiàn)象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅3、在研究材料的電導機制時，發(fā)現(xiàn)一種半導體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導貢獻。隨著溫度升高，本征電導逐漸起主導作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)4、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時，發(fā)現(xiàn)其裂紋擴展方式對韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴展方式通常會導致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂5、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關鍵步驟。以下哪種因素對于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制6、在研究材料的熱變形行為時，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機械分析C.動態(tài)熱機械分析D.以上都是7、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造8、在材料的腐蝕過程中，電化學腐蝕是一種常見的形式。以下關于電化學腐蝕的條件和特點的描述，正確的是（）A.電化學腐蝕只有在電解質(zhì)溶液存在時才會發(fā)生B.金屬在干燥空氣中不會發(fā)生電化學腐蝕C.電化學腐蝕的速度與金屬的電極電位無關D.電化學腐蝕是一種均勻的腐蝕過程9、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10、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11、在研究陶瓷材料的壓電性能時，以下哪種陶瓷材料具有優(yōu)異的壓電性能？（）A.鈦酸鋇B.氧化鎂C.氧化鋁D.氧化硅12、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學成分13、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標。當一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低14、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15、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值16、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子17、在考察高分子材料的老化性能時，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響18、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高19、對于一種光學玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量20、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是21、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關22、在超導材料的研究中，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。當溫度低于臨界溫度時，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零23、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應力幅B.平均應力C.加載頻率D.環(huán)境溫度24、在材料的力學性能測試中，拉伸試驗可以得到材料的屈服強度、抗拉強度等指標。對于一種鋼材，其屈服強度為300MPa，抗拉強度為500MPa。在拉伸過程中，當應力達到400MPa時，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時，材料的應變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.225、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應力幅值、應力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是26、金屬材料在冷加工變形后，會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復其塑性，應進行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火27、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.法拉第準電容D.以上均有可能28、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能29、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質(zhì)通常作為自由基聚合的引發(fā)劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯30、在研究材料的摩擦磨損性能時，以下哪種因素對磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動速度C.接觸面積D.材料硬度二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述材料的擴散現(xiàn)象和擴散機制，分析溫度、濃度等因素對擴散速率的影響，以及在材料加工和相變過程中的作用。2、（本題5分）全面論述材料的儲氫材料的研究進展和應用，分析金屬氫化物、碳材料等儲氫材料的儲氫機制和性能特點，以及在氫能領域的發(fā)展挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細論述材料的壓電性能與壓電材料的發(fā)展，解釋壓電效應的原理，分析壓電材料的性能特點和應用領域，探討壓電材料的研究進展和趨勢。4、（本題5分）全面論述材料的激光加工技術(shù)的原理和特點，分析激光參數(shù)對加工質(zhì)量和材料性能的影響，并探討在材料切割、焊接和表面處理中的應用。5、（本題5分）論述復合材料的力學性能預測模型的建立方法，包括微觀力學模型和宏觀力學模型等方面。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細分析材料疲勞裂紋擴展行為的研究方法和影響因素，討論如何通過材料設計和工藝優(yōu)化來抑制疲勞裂紋擴展。2、（本題5分）詳細說明材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門檻值，分析影響疲勞裂紋擴展速率的因素及在結(jié)構(gòu)壽命預測中的應用。3、（本題5分）請詳細闡述金屬材料的疲勞斷裂機制，包括疲勞裂紋的萌生、擴展過程以及影響疲勞壽命的主要因素，并舉例說明如何提高金屬材料的抗疲勞性能。4、（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。5、（本題5分）闡述材料的表面改性技術(shù)（如離子注入、激光表面處理和等離子體處理）的原理和特點。分析這些技術(shù)對材料表面性能的改善作用，并舉例說明在提高材料耐磨損和耐腐蝕性能方面的應用。四、計算題（本大題共2個小題