北京匯佳職業(yè)學院《納米材料學概論》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《納米材料學概論》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、在研究一種新型金屬材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)其抗拉強度遠高于傳統(tǒng)材料。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導致這種高強度的原因？（）A.細小均勻的晶粒B.大量的位錯C.粗大的晶界D.較多的夾雜物2、對于一種壓電材料，其能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應(yīng)用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘3、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標。在以下哪種測試方法中，可以較為準確地測定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）4、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴散焊、爆炸焊D.以上都是5、對于一種纖維增強復合材料，要提高其在特定方向上的強度，以下哪種方法最為有效？（）A.增加纖維的長度B.提高纖維的體積分數(shù)C.改善纖維與基體的界面結(jié)合D.改變纖維的排列方向6、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結(jié)過程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末粒度D.以上都是7、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)8、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復加熱成型B.熱固性高分子材料的強度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡單9、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強，熱膨脹系數(shù)越小10、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是11、在高分子材料的分類中，根據(jù)受熱后的行為可分為熱塑性和熱固性高分子。熱塑性高分子材料在加熱時（）A.變軟可塑B.發(fā)生交聯(lián)C.分解破壞D.保持形狀不變12、對于一種新型的超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強度D.減小樣品尺寸13、在考察一種用于超導磁懸浮的高溫超導材料時，發(fā)現(xiàn)其在磁場下性能不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是導致這種不穩(wěn)定的原因？（）A.磁通釘扎能力不足B.超導相分布不均勻C.熱穩(wěn)定性差D.以上都是14、在研究超導材料時，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導材料B.高溫超導材料C.常規(guī)超導材料D.以上都不對15、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果燒結(jié)溫度過高，可能會導致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強度降低16、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值17、在材料的疲勞試驗中，應(yīng)力比是一個重要參數(shù)。當應(yīng)力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少18、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導率B.化學穩(wěn)定性C.機械強度D.氣體滲透性19、在研究金屬的塑性變形過程中，發(fā)現(xiàn)位錯運動對變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會對位錯運動產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會20、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時，發(fā)現(xiàn)其強度不足。以下哪種強化機制的引入可以有效地提高其強度？（）A.固溶強化B.時效強化C.細晶強化D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細分析高分子材料的黏彈性行為，解釋其在不同加載條件下的力學響應(yīng)，并舉例說明黏彈性在高分子材料加工和使用中的影響。2、（本題5分）闡述金屬材料的疲勞破壞機制，包括疲勞裂紋的萌生和擴展過程，并提出提高金屬材料疲勞壽命的方法。3、（本題5分）全面論述材料的表面改性技術(shù)，如化學鍍、電鍍、陽極氧化等，分析每種技術(shù)的原理、工藝流程和應(yīng)用范圍，以及對材料性能的改善效果。4、（本題5分）全面分析材料的聲學性能，如聲速、聲衰減等，討論影響聲學性能的因素，以及在聲學器件和隔音材料中的應(yīng)用。5、（本題5分）闡述金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)對其力學性能的影響，并舉例說明不同晶體結(jié)構(gòu)的金屬在受力時的表現(xiàn)差異。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊面積為250cm2的超導薄膜，臨界電流密度為8×10?A/cm2，計算其臨界電流。2、（本題5分）一塊三角形的銅板，底邊長為20cm，高為15cm，厚度為1mm，銅的電導率為5.9×10?S/m，在銅板兩端施加10V的電壓，計算通過銅板的電流。3、（本題5分）一塊面積為150cm2的壓電陶瓷片，壓電系數(shù)為300pC/N，受到壓力為50N，計算產(chǎn)生的電壓。4、（本題5分）一塊鋼板的厚度為10毫米，長度為2米，寬度為1.5米，鋼的密度為7.85克/立方厘米，計算這塊鋼板的質(zhì)量。5、（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時的儲能模量為5MPa，損耗因子為0.1，計算在該溫度下的損耗模量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的發(fā)泡技術(shù)的原理和方法，分析