北京體育大學(xué)《納米材料與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京體育大學(xué)《納米材料與技術(shù)》

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、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2、在分析材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)某合金的熱膨脹系數(shù)很小。以下哪種合金元素的添加可能是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅3、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)4、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時(shí)，發(fā)現(xiàn)其裂紋擴(kuò)展方式對(duì)韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴(kuò)展方式通常會(huì)導(dǎo)致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂5、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對(duì)于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制6、在研究材料的熱變形行為時(shí)，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機(jī)械分析C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.以上都是7、在研究超導(dǎo)材料的應(yīng)用時(shí)，以下哪個(gè)領(lǐng)域是超導(dǎo)材料最有前景的應(yīng)用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造8、在材料的腐蝕過程中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的形式。以下關(guān)于電化學(xué)腐蝕的條件和特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.電化學(xué)腐蝕只有在電解質(zhì)溶液存在時(shí)才會(huì)發(fā)生B.金屬在干燥空氣中不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕C.電化學(xué)腐蝕的速度與金屬的電極電位無關(guān)D.電化學(xué)腐蝕是一種均勻的腐蝕過程9、對(duì)于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強(qiáng)度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬10、在復(fù)合材料的設(shè)計(jì)中，需要考慮增強(qiáng)體和基體的相容性。以下哪種因素對(duì)相容性影響較大？（）A.化學(xué)組成B.熱膨脹系數(shù)C.彈性模量D.以上都是11、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12、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13、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14、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕15、在研究材料的疲勞性能時(shí)，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(jìn)行表面強(qiáng)化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值16、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17、在考察高分子材料的老化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導(dǎo)致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響18、一種高分子材料在加工過程中出現(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.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高19、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量20、金屬材料在加工過程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是21、在研究材料的熱性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)22、在超導(dǎo)材料的研究中，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)溫度低于臨界溫度時(shí)，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零23、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對(duì)材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.加載頻率D.環(huán)境溫度24、在材料的力學(xué)性能測試中，拉伸試驗(yàn)可以得到材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。對(duì)于一種鋼材，其屈服強(qiáng)度為300MPa，抗拉強(qiáng)度為500MPa。在拉伸過程中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到400MPa時(shí)，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時(shí)，材料的應(yīng)變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.225、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(qiáng)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26、金屬材料在冷加工變形后，會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對(duì)于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復(fù)其塑性，應(yīng)進(jìn)行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火27、一種新型的儲(chǔ)能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲(chǔ)能機(jī)制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準(zhǔn)電容D.以上均有可能28、對(duì)于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場處理D.以上都有可能29、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質(zhì)通常作為自由基聚合的引發(fā)劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯30、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對(duì)磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動(dòng)速度C.接觸面積D.材料硬度二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述材料的擴(kuò)散現(xiàn)象和擴(kuò)散機(jī)制，分析溫度、濃度等因素對(duì)擴(kuò)散速率的影響，以及在材料加工和相變過程中的作用。2、（本題5分）全面論述材料的儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展和應(yīng)用，分析金屬氫化物、碳材料等儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫機(jī)制和性能特點(diǎn)，以及在氫能領(lǐng)域的發(fā)展挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細(xì)論述材料的壓電性能與壓電材料的發(fā)展，解釋壓電效應(yīng)的原理，分析壓電材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，探討壓電材料的研究進(jìn)展和趨勢(shì)。4、（本題5分）全面論述材料的激光加工技術(shù)的原理和特點(diǎn)，分析激光參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量和材料性能的影響，并探討在材料切割、焊接和表面處理中的應(yīng)用。5、（本題5分）論述復(fù)合材料的力學(xué)性能預(yù)測模型的建立方法，包括微觀力學(xué)模型和宏觀力學(xué)模型等方面。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（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。2、（本題5分）詳細(xì)說明材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門檻值，分析影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率的因素及在結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測中的應(yīng)用。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述金屬材料的疲勞斷裂機(jī)制，包括疲勞裂紋的萌生、擴(kuò)展過程以及影響疲勞壽命的主要因素，并舉例說明如何提高金屬材料的抗疲勞性能。4、（本題5分）詳細(xì)說明材料的磁性液體的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析磁性液體的制備方法和穩(wěn)定性，以及在密封和傳感器中的應(yīng)用。5、（本題5分）闡述材料的表面改性技術(shù)（如離子注入、激光表面處理和等離子體處理）的原理和特點(diǎn)。分析這些技術(shù)對(duì)材料表面性能的改善作用，并舉例說明在提高材料耐磨損和耐腐蝕性能方面的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共2個(gè)小題