上海海事職業(yè)技術學院《前沿新材料》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《前沿新材料》2023-2024學年第一學期期末試卷院(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20個小題，每小題2分，共40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、在研究陶瓷材料的壓電性能時，發(fā)現(xiàn)其壓電常數(shù)與晶體的極化方向有關。以下哪種晶體取向的壓電常數(shù)最大？（）A.方向B.方向C.方向D.隨機方向2、在高分子材料的共聚改性中，以下關于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無規(guī)共聚可以提高高分子材料的結晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對高分子材料的力學性能影響不大D.共聚不會改變高分子材料的玻璃化轉變溫度3、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。對于壓電陶瓷，其主要的功能特點是什么？（）A.能夠將壓力轉化為電能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4、在研究金屬材料的腐蝕防護方法時，涂層防護是一種常用手段。以下關于涂層防護原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護效果越好C.涂層應與金屬基體具有良好的結合力D.涂層的防護性能與環(huán)境無關5、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較6、對于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現(xiàn)出不同的溶解性。以下哪種因素對聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結晶度D.溫度7、在分析一種用于柔性顯示屏的有機發(fā)光材料時，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關鍵？（）A.分子結構B.電荷傳輸性能C.激子復合效率D.以上都是8、對于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質B.調整膜的微觀結構C.采用多層復合膜結構D.以上都是9、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10、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗11、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散12、在研究材料的電性能時，介電常數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結構B.化學成分C.孔隙率D.燒成溫度13、復合材料的分類方法有很多種，那么常見的復合材料分類方法有哪些？（）A.按增強相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結構形式分類D.以上都是14、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結構15、在研究金屬材料的疲勞性能時，通常會對試樣進行循環(huán)加載。當加載應力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯理論B.滑移理論C.斷裂力學理論D.晶體結構理論16、材料的導熱性能對于熱管理和散熱應用非常重要。以下關于材料導熱系數(shù)的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的晶體結構對導熱系數(shù)有顯著影響B(tài).材料中的雜質會降低導熱系數(shù)C.溫度升高，材料的導熱系數(shù)總是增大D.孔隙率增加，材料的導熱系數(shù)減小17、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18、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19、在研究材料的阻尼性能時，阻尼系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關？（）A.分子量B.結晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關20、在研究材料的導熱性能時，熱導率是一個重要的參數(shù)。對于金屬材料，其熱導率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入探討金屬間化合物的結構特點和性能優(yōu)勢，分析其形成機制和影響因素，以及在高溫結構材料等領域的應用前景和面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述功能材料的分類和特點，舉例說明幾種常見功能材料的性能和應用。3、（本題5分）解釋材料的壓電陶瓷的制備工藝和性能優(yōu)化方法，分析其在電子領域的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一圓柱形的陶瓷電阻，直徑為5mm，長度為10mm，陶瓷的電阻率為10?Ω·m，計算其電阻值。2、（本題5分）一陶瓷電容器，電容為100pF，介質的相對介電常數(shù)為100，極板面積為1cm2，計算極板間距。3、（本題5分）某種半導體材料的施主能級位于導帶底下方0.1eV，計算施主雜質電離能。4、（本題5分）有一石英晶體振蕩器，頻率穩(wěn)定度要求為10??，晶體的固有頻率為10MHz，計算頻率的最大偏差。5、（本題5分）某種金屬材料在500°C時的蠕變應變速率為1×10??s?1，應力為150MPa，蠕變激活能為200kJ/mol。計算在600°C時，應力為120MPa時的蠕變應變速率