馬鞍山職業(yè)技術學院《納米科學技術導論》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁馬鞍山職業(yè)技術學院《納米科學技術導論》

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、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2、超導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)。對于高溫超導帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強度D.降低工作溫度3、對于玻璃材料，其結構特點決定了其性能。以下關于玻璃材料結構的描述，哪一項是正確的？（）A.長程有序，短程無序B.長程無序，短程有序C.長程和短程均有序D.長程和短程均無序4、復合材料的性能測試方法有很多種，那么常見的復合材料性能測試方法有哪些？（）A.力學性能測試、熱性能測試、電學性能測試B.光學性能測試、磁性能測試、耐腐蝕性測試C.界面性能測試、疲勞性能測試、磨損性能測試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。對于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質量，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、熔煉時間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結構、化學成分6、一種復合材料由纖維增強體和基體材料組成，纖維具有高強度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時，以下哪種情況最能發(fā)揮復合材料的優(yōu)勢？（）A.拉伸應力B.壓縮應力C.剪切應力D.彎曲應力7、一種新型的超導材料在低溫下能夠實現(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)化晶體結構B.引入缺陷C.增加超導層厚度D.改變磁場方向8、對于半導體材料，其導電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導體材料在低溫下導電性能較差，但隨著溫度升高導電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質濃度增加B.受主雜質濃度增加C.本征激發(fā)增強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.無機阻燃劑、有機阻燃劑、膨脹型阻燃劑C.反應型阻燃劑、添加型阻燃劑、復合型阻燃劑D.以上都是10、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關系。以下哪種機制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機制B.間隙機制C.交換機制D.表面擴散機制11、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12、在研究金屬材料的強度和塑性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結構的變化最有可能是導致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細化B.析出強化C.固溶強化D.位錯密度增加13、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要的參數(shù)。對于大多數(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存儲的相變材料時，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、在材料的微觀結構分析中，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時，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質的侵入。以下哪種涂層的防護機制主要是物理阻隔作用？（）A.有機涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復合涂層17、在研究一種用于芯片制造的光刻膠材料時，發(fā)現(xiàn)其分辨率難以滿足先進制程的要求。以下哪種改進途徑可能最為有效？（）A.開發(fā)新型光刻技術B.優(yōu)化光刻膠的化學配方C.改進光刻設備D.以上都是18、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對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19、在研究聚合物的結晶行為時，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構，而在其他條件下則形成半結晶或無定形結構。以下哪種因素對聚合物的結晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結構D.添加劑的種類和含量20、在分析材料的導熱性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種結構的材料導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.復合材料二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述陶瓷基復合材料制備工藝中化學氣相滲透法的原理和特點，分析其在制備高性能復合材料中的優(yōu)勢。2、（本題5分）闡述材料的光學性能與材料結構之間的關系，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構設計來調控光學性能。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)生機制，并舉例說明阻尼材料在減震降噪中的應用。4、（本題5分）材料的磨損機制有哪些？分別闡述磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損的特點和影響因素，并提出相應的耐磨材料設計原則。5、（本題5分）闡述材料的儲氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲氫原理。分析儲氫材料的性能評價指標和研究進展，并舉例說明在氫能領域的應用。三、計算題（本大題共5個小題，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，縱向應變?yōu)?.002，計算橫向應變。2、（本題5分）一個扇形的陶瓷板，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，計算這塊陶瓷板的質量是多少克？3、（本題5分）一塊不規(guī)則形狀的橡膠塊，通過測量其體積為200立方厘米，橡膠的密度為1.05克/立方厘米，計算這塊橡膠塊的質量是多少克？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，計算其質量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的激光加工中的熱效應和