馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《納米科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《納米科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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、對(duì)于一種用于半導(dǎo)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(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是2、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對(duì)于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場(chǎng)強(qiáng)度D.降低工作溫度3、對(duì)于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長(zhǎng)程有序，短程無序B.長(zhǎng)程無序，短程有序C.長(zhǎng)程和短程均有序D.長(zhǎng)程和短程均無序4、復(fù)合材料的性能測(cè)試方法有很多種，那么常見的復(fù)合材料性能測(cè)試方法有哪些？（）A.力學(xué)性能測(cè)試、熱性能測(cè)試、電學(xué)性能測(cè)試B.光學(xué)性能測(cè)試、磁性能測(cè)試、耐腐蝕性測(cè)試C.界面性能測(cè)試、疲勞性能測(cè)試、磨損性能測(cè)試D.以上都是5、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分6、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力7、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場(chǎng)方向8、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強(qiáng)D.晶格散射減弱9、高分子材料的阻燃性能可以通過添加阻燃劑來提高，那么常見的阻燃劑有哪些類型？（）A.鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑B.無機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、膨脹型阻燃劑C.反應(yīng)型阻燃劑、添加型阻燃劑、復(fù)合型阻燃劑D.以上都是10、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機(jī)制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機(jī)制B.間隙機(jī)制C.交換機(jī)制D.表面擴(kuò)散機(jī)制11、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會(huì)影響陶瓷材料的燒結(jié)過程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末粒度D.以上都是12、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細(xì)化B.析出強(qiáng)化C.固溶強(qiáng)化D.位錯(cuò)密度增加13、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變14、在研究一種用于光學(xué)存儲(chǔ)的相變材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是15、在材料的微觀結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）16、在研究材料的腐蝕防護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。以下哪種涂層的防護(hù)機(jī)制主要是物理阻隔作用？（）A.有機(jī)涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復(fù)合涂層17、在研究一種用于芯片制造的光刻膠材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其分辨率難以滿足先進(jìn)制程的要求。以下哪種改進(jìn)途徑可能最為有效？（）A.開發(fā)新型光刻技術(shù)B.優(yōu)化光刻膠的化學(xué)配方C.改進(jìn)光刻設(shè)備D.以上都是18、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)19、在研究聚合物的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對(duì)聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量20、在分析材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述陶瓷基復(fù)合材料制備工藝中化學(xué)氣相滲透法的原理和特點(diǎn)，分析其在制備高性能復(fù)合材料中的優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）闡述材料的光學(xué)性能與材料結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，包括折射、反射、吸收和散射等現(xiàn)象，并舉例說明如何通過材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來調(diào)控光學(xué)性能。3、（本題5分）說明材料的阻尼性能的定義和物理意義。分析金屬材料、高分子材料和陶瓷材料阻尼性能的差異和產(chǎn)生機(jī)制，并舉例說明阻尼材料在減震降噪中的應(yīng)用。4、（本題5分）材料的磨損機(jī)制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點(diǎn)和影響因素，并提出相應(yīng)的耐磨材料設(shè)計(jì)原則。5、（本題5分）闡述材料的儲(chǔ)氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲(chǔ)氫原理。分析儲(chǔ)氫材料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和研究進(jìn)展，并舉例說明在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知某種材料的泊松比為0.3，彈性模量為200GPa，在單軸拉伸時(shí)，縱向應(yīng)變?yōu)?.002，計(jì)算橫向應(yīng)變。2、（本題5分）一個(gè)扇形的陶瓷板，半徑為8厘米，圓心角為60度，厚度為4毫米，陶瓷的密度為2.6克/立方厘米，計(jì)算這塊陶瓷板的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）一塊不規(guī)則形狀的橡膠塊，通過測(cè)量其體積為200立方厘米，橡膠的密度為1.05克/立方厘米，計(jì)算這塊橡膠塊的質(zhì)量是多少克？4、（本題5分）有一壓電陶瓷環(huán)，內(nèi)徑為20mm，外徑為30mm，高度為10mm，壓電系數(shù)為400pC/N，受到壓力為80N，計(jì)算產(chǎn)生的電壓。5、（本題5分）一圓錐形的鋁合金錐體，底面半徑為5cm，高為7cm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的激光加工中的熱效應(yīng)和