太原科技大學(xué)《納米材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《納米材料》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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是2、金屬的腐蝕會(huì)導(dǎo)致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對(duì)于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕3、對(duì)于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)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(kuò)散焊、爆炸焊D.以上都是5、對(duì)于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮6、在金屬的塑性變形過程中，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7、在研究材料的抗蠕變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強(qiáng)化B.沉淀強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.加工硬化8、在高分子材料的老化過程中，氧化反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致材料性能下降。以下哪種抗氧化劑常用于延緩高分子材料的老化？（）A.酚類B.胺類C.硫醇類D.以上都是9、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10、在分析金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(shí)，觀察到在特定的應(yīng)力水平下，裂紋擴(kuò)展速率突然加快。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的關(guān)鍵因素？（）A.位錯(cuò)密度增加B.析出相粗化C.晶界弱化D.夾雜物增多11、對(duì)于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維12、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13、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種因素會(huì)加快疲勞裂紋的擴(kuò)展？（）A.降低應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長(zhǎng)度14、材料的熱性能對(duì)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(shí)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)15、對(duì)于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高16、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大17、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18、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分19、在材料的加工過程中，經(jīng)常會(huì)用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對(duì)一種金屬進(jìn)行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.韌性D.導(dǎo)電性20、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對(duì)其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤(rùn)滑條件D.摩擦副的材料21、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22、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(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)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(jiǎn)單23、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24、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽(yáng)極氧化25、一種復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)相組成，若要提高其在高溫下的性能，應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強(qiáng)相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝26、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對(duì)的摩擦系數(shù)較小？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬27、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點(diǎn)C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度28、在陶瓷材料的制備過程中，為了提高其韌性，常常采用添加纖維增強(qiáng)的方法。以下哪種纖維材料與陶瓷基體的相容性較好，能更有效地提高韌性？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.金屬纖維D.陶瓷纖維29、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤(rùn)滑條件C.選擇合適的配對(duì)材料D.以上都可以30、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其壓電常數(shù)與晶體的極化方向有關(guān)。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(jī)方向二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的超硬材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用，分析超硬材料的合成方法和發(fā)展趨勢(shì)，并探討在機(jī)械加工和地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)論述材料的摩擦學(xué)性能和潤(rùn)滑機(jī)制，包括干摩擦、邊界潤(rùn)滑和流體潤(rùn)滑等，分析材料的表面粗糙度、硬度和潤(rùn)滑劑的性能對(duì)摩擦學(xué)性能的影響，探討降低摩擦系數(shù)和減少磨損的方法和在機(jī)械工程中的應(yīng)用。3、（本題5分）全面論述材料的增材制造技術(shù)（3D打?。┑脑砗蛻?yīng)用，分析不同3D打印技術(shù)對(duì)材料性能的影響，并探討在制造業(yè)中的發(fā)展前景。4、（本題5分）詳細(xì)論述材料的電磁屏蔽性能與材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的關(guān)系，以及高性能電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)和制備。5、（本題5分）全面論述材料聲學(xué)性能的測(cè)試設(shè)備和方法，以及在聲學(xué)建筑和噪聲控制中的應(yīng)用案例和發(fā)展趨勢(shì)。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述材料的磁致伸縮性能，解釋其產(chǎn)生機(jī)理和應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)分析材料疲勞裂紋擴(kuò)展行為的研究方法和影響因素，討論如何通過材料設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化來抑制疲勞裂紋擴(kuò)展。3、（本題5分）全面論述材料的梯度功能材料的概念和特點(diǎn)，討論梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，以及性能優(yōu)化的策略。4、（本題5分）詳細(xì)說明金屬泡沫材料的制備方法和性能特點(diǎn)。分析金屬泡沫材料在輕量化結(jié)構(gòu)和吸能領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并舉例說明其在汽車和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。5、（本題5