湖南科技學(xué)院《納米材料與納米技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在分析材料的抗疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對(duì)疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強(qiáng)度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境2、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導(dǎo)率較高。以下哪種因素對(duì)材料的熱導(dǎo)率貢獻(xiàn)最大？（）A.自由電子的運(yùn)動(dòng)B.晶格振動(dòng)C.聲子散射D.雜質(zhì)和缺陷3、在研究一種用于航空航天領(lǐng)域的高強(qiáng)度鈦合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其強(qiáng)度得到顯著提升，但韌性略有下降。以下哪種熱處理過程中的相變最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.馬氏體相變B.貝氏體相變C.珠光體相變D.奧氏體相變4、在研究材料的電性能時(shí)，介電常數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度5、在研究材料的介電性能時(shí)，介電常數(shù)反映了材料儲(chǔ)存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料6、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，熱導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會(huì)怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高7、在考察一種磁性材料的磁滯回線時(shí)，發(fā)現(xiàn)其矯頑力較大，剩磁較高。這種磁性材料最有可能應(yīng)用于以下哪個(gè)領(lǐng)域？（）A.信息存儲(chǔ)B.電磁屏蔽C.電動(dòng)機(jī)D.變壓器8、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其磁導(dǎo)率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導(dǎo)率的提升？（）A.殘余應(yīng)力B.雜質(zhì)含量C.晶界結(jié)構(gòu)D.以上都是9、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學(xué)降解、機(jī)械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是10、在研究一種用于核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料時(shí)，需要考慮其在輻射環(huán)境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機(jī)制對(duì)材料性能的削弱作用最為嚴(yán)重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產(chǎn)物沉積11、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)特征最容易導(dǎo)致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵12、金屬間化合物具有獨(dú)特的性能和結(jié)構(gòu)。對(duì)于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品13、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對(duì)于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.3414、對(duì)于一種納米晶材料，其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)粗晶材料。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細(xì)晶強(qiáng)化B.固溶強(qiáng)化C.彌散強(qiáng)化D.加工硬化15、對(duì)于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時(shí)恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實(shí)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16、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對(duì)磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動(dòng)速度C.接觸面積D.材料硬度17、在研究金屬材料的塑性變形時(shí)，滑移和孿生是兩種主要的變形機(jī)制。對(duì)于面心立方金屬，哪種變形機(jī)制更容易發(fā)生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度18、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調(diào)整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護(hù)氣體流量D.以上都是19、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對(duì)于壓電陶瓷，其主要的功能特點(diǎn)是什么？（）A.能夠?qū)毫D(zhuǎn)化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好20、對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其性能有重要影響。當(dāng)界面結(jié)合強(qiáng)度過高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強(qiáng)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的熱障涂層的工作原理和性能要求，分析熱障涂層的材料選擇和制備技術(shù)，以及在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫部件中的應(yīng)用。2、（本題5分）分析復(fù)合材料中增強(qiáng)體和基體之間的界面作用，解釋界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并提出優(yōu)化界面性能的方法。3、（本題5分）解釋什么是材料的電致變色現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的機(jī)制，并說明在智能窗和顯示器等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述磁性液體的組成和特性，分析其在密封、減震等方面的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的耐磨涂層技術(shù)，包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、熱噴涂等，說明每種技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)橢圓形的金屬容器，長(zhǎng)半軸為8厘米，短半軸為6厘米，高度為15厘米，金屬的密度為7.5克/立方厘米，計(jì)算這個(gè)容器的質(zhì)量是多少克？2、（本題5分）有一光纖，纖芯折射率為1.5，包層折射率為1.45，計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑。3、（本題5分）一種金屬的屈服強(qiáng)度為300MPa，拉伸試樣的直徑為10毫米，計(jì)算試樣屈服時(shí)的載荷。4、（本題5分）已知一種高分子材料的蠕變?nèi)崃繛?×10??Pa?1，在恒定應(yīng)力為10MPa作用下，計(jì)算經(jīng)過1000s后的應(yīng)變。5、（本題5分）在材料的腐蝕實(shí)驗(yàn)中，一種金屬試樣在腐蝕介質(zhì)中浸泡100小時(shí)，腐蝕前后質(zhì)量分別為50克和48克，計(jì)算腐蝕速率。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述磁性材料的分類和性能特點(diǎn)，包括軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料等，分析磁疇結(jié)構(gòu)和磁化過程對(duì)磁