雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院《材料科學(xué)基礎(chǔ)（上）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料科學(xué)基礎(chǔ)（上）》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、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達(dá)到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學(xué)氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長(zhǎng)法2、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測(cè)試方法中最容易準(zhǔn)確測(cè)定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）3、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時(shí)，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強(qiáng)C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低4、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)表面粗糙度對(duì)磨損率有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，表面粗糙度越大，磨損率（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低5、研究一種半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導(dǎo)體B.N型半導(dǎo)體C.P型半導(dǎo)體D.絕緣體6、在考察一種用于超導(dǎo)磁懸浮的高溫超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在磁場(chǎng)下性能不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這種不穩(wěn)定的原因？（）A.磁通釘扎能力不足B.超導(dǎo)相分布不均勻C.熱穩(wěn)定性差D.以上都是7、納米材料的制備方法有多種，如物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等。對(duì)于制備納米金屬粉末，以下哪種方法更常用？（）A.物理氣相沉積B.化學(xué)氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.機(jī)械球磨法8、材料的摩擦磨損性能在機(jī)械工程中具有重要意義。以下關(guān)于摩擦磨損機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.粘著磨損是由于材料表面的分子間作用力引起B(yǎng).材料的硬度越高，越容易發(fā)生磨損C.潤(rùn)滑可以完全消除材料的磨損D.摩擦系數(shù)與接觸面積無(wú)關(guān)9、一種高分子材料在加工過(guò)程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過(guò)高B.剪切速率過(guò)大C.分子量分布過(guò)寬D.添加劑含量過(guò)高10、一種新型的金屬泡沫材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。以下哪種制備方法常用于生產(chǎn)這種材料？（）A.粉末冶金B(yǎng).鑄造C.發(fā)泡法D.3D打印11、對(duì)于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘12、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。以下哪種半導(dǎo)體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦13、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(duì)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14、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果燒結(jié)溫度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問(wèn)題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長(zhǎng)大D.強(qiáng)度降低15、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是16、在研究聚合物的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長(zhǎng)鏈支化B.線性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度17、在金屬的塑性變形過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯(cuò)密度也會(huì)增加。下列關(guān)于位錯(cuò)對(duì)金屬性能影響的描述，錯(cuò)誤的是（）A.位錯(cuò)密度增加會(huì)提高金屬的強(qiáng)度B.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)是金屬塑性變形的主要機(jī)制C.位錯(cuò)會(huì)降低金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性D.位錯(cuò)密度越高，金屬的韌性越好18、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹(shù)脂可以用于水處理。對(duì)于離子交換樹(shù)脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹(shù)脂的種類B.樹(shù)脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值19、對(duì)于一種新型的陶瓷基復(fù)合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強(qiáng)體組成。在高溫環(huán)境下使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強(qiáng)度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配20、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(kāi)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)說(shuō)明陶瓷基復(fù)合材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析其與傳統(tǒng)陶瓷材料的區(qū)別，以及在制備和使用中面臨的問(wèn)題。2、（本題5分）論述陶瓷材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制，分析影響陶瓷材料熱導(dǎo)率的因素，并說(shuō)明如何提高陶瓷材料的熱導(dǎo)率。3、（本題5分）闡述材料的防輻射材料的分類（如金屬、陶瓷和高分子）和防護(hù)機(jī)制。分析防輻射材料的性能要求和研究進(jìn)展，并舉例說(shuō)明在核工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)分析梯度功能材料的設(shè)計(jì)理念和制備方法，討論其在航空航天和能源領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明功能梯度金屬材料的性能特點(diǎn)和制備工藝，分析其在機(jī)械工程中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一種磁性材料的磁滯回線如下圖所示，計(jì)算其剩磁、矯頑力和磁能積。2、（本題5分）一長(zhǎng)方體形狀的陶瓷塊，長(zhǎng)為12cm，寬為6cm，高為4cm，密度為2.5g/cm3，計(jì)算陶瓷塊的質(zhì)量。3、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度為2eV，計(jì)算其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。4、（本題5分）某種高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C，在100°C時(shí)的儲(chǔ)能模量為5MPa，損耗因子為0.1，計(jì)算在該溫度下的損耗模量。5、（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12MHz，計(jì)算頻率的最大偏差。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的磁性能，包括鐵磁、順磁和抗磁等類型，從原子磁矩和自旋的角度分析