南通大學(xué)杏林學(xué)院《光電功能材料與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在分析材料的耐磨涂層性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度？（）A.增加涂層厚度B.對(duì)基體進(jìn)行預(yù)處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分2、對(duì)于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是3、在分析材料的磁滯回線(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導(dǎo)率較高4、對(duì)于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲(chǔ)密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能5、在研究一種用于電池電極的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在充放電過(guò)程中容量衰減較快。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致容量衰減的主要原因？（）A.電極材料的溶解B.電解液的分解C.電荷轉(zhuǎn)移電阻增大D.離子擴(kuò)散速度慢6、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，折射率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于玻璃材料，其折射率主要與什么有關(guān)？（）A.化學(xué)成分B.密度C.硬度D.熱7、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是8、一種新型的電致變色材料在電場(chǎng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類(lèi)別最有可能具有這種性能？（）A.過(guò)渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無(wú)機(jī)化合物D.以上均有可能9、在考察材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對(duì)其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦10、對(duì)于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過(guò)濾效率和抗污染性能，以下哪種方法可能最為有效？（）A.表面接枝改性B.制備復(fù)合膜C.優(yōu)化膜的孔徑分布D.以上都是11、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)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12、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進(jìn)行硫化處理D.以上都是13、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對(duì)于納米金屬材料，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性14、在研究金屬材料的熱處理過(guò)程中，淬火是一種常用的工藝。以下關(guān)于淬火工藝和其對(duì)金屬性能影響的描述，正確的是（）A.淬火可以提高金屬材料的硬度和強(qiáng)度B.所有金屬材料都適合進(jìn)行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會(huì)改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)15、一種新型的納米材料在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了獨(dú)特的性能。以下哪種測(cè)試方法最適合用于表征其納米尺度的結(jié)構(gòu)和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線(xiàn)衍射（XRD）16、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對(duì)于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵17、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導(dǎo)熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)C.共混其他高分子D.增加分子量18、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強(qiáng)化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強(qiáng)化是通過(guò)增加晶體缺陷來(lái)提高材料強(qiáng)度B.細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強(qiáng)度越高D.細(xì)晶強(qiáng)化對(duì)材料的硬度沒(méi)有影響19、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱導(dǎo)率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導(dǎo)率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是20、在材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波檢測(cè)具有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于超聲波檢測(cè)原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無(wú)關(guān)C.超聲波檢測(cè)只能用于金屬材料D.超聲波檢測(cè)對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高21、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線(xiàn)的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線(xiàn)對(duì)應(yīng)的材料具有較好的磁存儲(chǔ)性能？（）A.矩形磁滯回線(xiàn)B.橢圓形磁滯回線(xiàn)C.直線(xiàn)型磁滯回線(xiàn)D.閉合型磁滯回線(xiàn)22、對(duì)于一種高溫合金，要提高其抗氧化性能，以下哪種元素的添加通常是有效的？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鎳23、一種新型的儲(chǔ)氫材料在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了較高的儲(chǔ)氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機(jī)框架（MOF）D.以上均有可能24、一種新型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中表現(xiàn)出非線(xiàn)性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開(kāi)裂C.界面脫粘D.以上都有可能25、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，以下哪種陶瓷材料具有優(yōu)異的壓電性能？（）A.鈦酸鋇B.氧化鎂C.氧化鋁D.氧化硅二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)論述陶瓷材料的增韌機(jī)制，如相變?cè)鲰g、微裂紋增韌和纖維增韌等，解釋它們的增韌原理，并比較不同增韌方法的優(yōu)缺點(diǎn)。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的超塑性現(xiàn)象和超塑性變形機(jī)制。分析影響材料超塑性的因素，并舉例說(shuō)明超塑性材料在成型加工中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，包括晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、晶體缺陷等，解釋晶體結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響，分析如何通過(guò)控制晶態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化材料性能。4、（本題5分）解釋高溫合金的性能特點(diǎn)和強(qiáng)化機(jī)制，以及在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫環(huán)境中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊鋁板，厚度為5mm，寬度為100mm，長(zhǎng)度為200mm，鋁的密度為2.7g/cm3，計(jì)算該鋁板的質(zhì)量（忽略加工余量）。2、（本題5分）一根鉻鎳不銹鋼絲，長(zhǎng)度為100厘米，橫截面積為0.5平方毫米，鉻鎳不銹鋼的電阻率為7.2×10^-7歐姆·米，計(jì)算該不銹鋼絲的電阻。3、（本題5分）已知一種金屬的再結(jié)晶溫度為400℃，熔點(diǎn)為1200℃，計(jì)算其再結(jié)晶溫度系數(shù)。4、（本題5分）一個(gè)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(jì)算這塊陶瓷板的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）已知某種塑料材料的熱膨脹系數(shù)為100×10^-6/℃，一個(gè)長(zhǎng)50毫米，寬30毫米，厚5毫米的塑料件，從20℃加熱到80℃，計(jì)算其尺寸的變化量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述陶瓷材料的晶體結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，例如硬度、脆性、熱導(dǎo)