石家莊鐵道大學《光電子材料與器件》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁石家莊鐵道大學《光電子材料與器件》

2023-2024學年第二學期期末試卷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、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強度和穩(wěn)定性。以下哪種元素組合最有可能形成這種高性能的金屬間化合物？（）A.鋁-鈦B.鐵-鎳C.銅-鋅D.鎂-鋁2、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)3、在研究材料的擴散行為時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系4、對于一種非晶態(tài)合金，其具有良好的軟磁性能。以下哪種因素是導致其軟磁性能優(yōu)異的主要原因？（）A.不存在磁晶各向異性B.低矯頑力C.高飽和磁化強度D.以上都是5、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學性能B.電學性能C.磁學性能D.以上都是6、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強的吸收。以下哪種結(jié)構(gòu)特征可能是導致這種吸收的原因？（）A.晶格缺陷B.微晶結(jié)構(gòu)C.有序排列D.無序結(jié)構(gòu)7、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8、金屬間化合物具有獨特的性能和結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于金屬間化合物特點和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.金屬間化合物的塑性通常較好B.金屬間化合物的硬度低于純金屬C.金屬間化合物可用于高溫結(jié)構(gòu)材料D.金屬間化合物在常溫下容易加工成型9、在高分子材料的聚合反應(yīng)中，逐步聚合和鏈式聚合的反應(yīng)機理不同。逐步聚合通常（）A.反應(yīng)速度快B.分子量分布窄C.單體轉(zhuǎn)化率高D.以上都是10、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值11、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是12、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是13、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關(guān)于晶界性質(zhì)和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環(huán)節(jié)B.晶界可以提高陶瓷材料的導電性C.晶界對陶瓷材料的強度沒有影響D.晶界的存在總是不利于陶瓷材料的性能14、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時，發(fā)現(xiàn)其磁導率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導率的提升？（）A.殘余應(yīng)力B.雜質(zhì)含量C.晶界結(jié)構(gòu)D.以上都是15、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料16、在材料的無損檢測技術(shù)中，超聲檢測和射線檢測是常用的方法。對于檢測內(nèi)部缺陷，以下哪種方法更靈敏？（）A.超聲檢測B.射線檢測C.兩種方法靈敏度相同D.取決于缺陷的類型和尺寸17、在高分子材料的老化過程中，氧化反應(yīng)會導致材料性能下降。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18、材料的電磁性能包括導電性、磁性等，那么影響材料電磁性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、磁場強度、電場強度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是19、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系20、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.強度降低二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述功能材料的定義和分類，如形狀記憶材料、智能材料和生物醫(yī)用材料等，分析其性能特點和應(yīng)用需求，并探討功能材料的發(fā)展趨勢。2、（本題5分）論述材料的耐磨涂層技術(shù)，如物理氣相沉積、化學氣相沉積和熱噴涂等，解釋涂層的結(jié)構(gòu)和性能特點，以及在提高材料耐磨性中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細說明耐高溫聚合物材料的性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域，分析其在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。4、（本題5分）詳細分析聚合物的粘彈性行為，包括蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象，解釋其產(chǎn)生的機制和在實際中的應(yīng)用。5、（本題5分）分析材料的熱膨脹系數(shù)的物理意義，以及在實際工程應(yīng)用中如何考慮材料熱膨脹系數(shù)的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊鋼板，長2m，寬1m，厚10mm，材料的密度為7.8g/cm3，計算鋼板的質(zhì)量。2、（本題5分）某種玻璃的折射率為1.5，一束光從空氣以60°入射角入射到該玻璃表面，計算折射角的大小。3、（本題5分）一長方體形狀的玻璃塊，長為15cm，寬為8cm，高為6cm，折射率為1.6，一束光線從一個面垂直入射，從相對面射出，計算光線在玻璃中的傳播時間。4、（本題5分）已知一種陶瓷材料的硬度為1500HV，壓頭為四棱錐，試驗力為500gf，計算壓痕對角線的長度。5、（本題5分）已知一種金屬材料的硬度為200HBW，壓頭直徑為10mm，試驗力為30000N，計算壓痕的表面積。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）探討材料的熱穩(wěn)定性測試方法及其評價指標，包括熱重分