黑龍江工業(yè)學院《納米材料性能及制備》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《納米材料性能及制備》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、磁性材料在電子、通信等領(lǐng)域有著重要應用。對于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點。以下關(guān)于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開放且面積大2、在研究材料的腐蝕防護時，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機制主要是物理阻隔作用？（）A.有機涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復合涂層3、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4、陶瓷材料的燒結(jié)過程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間5、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過一定的工藝復合而成。在纖維增強復合材料中，纖維的排布方式對復合材料的性能有著重要影響。以下關(guān)于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機排布的纖維增強復合材料各向同性B.單向排布的纖維增強復合材料在纖維方向上強度最高C.多層交叉排布的纖維增強復合材料力學性能均勻D.纖維排布方式對復合材料的熱性能沒有影響6、對于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過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.制備復合膜C.優(yōu)化膜的孔徑分布D.以上都是7、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關(guān)鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩(wěn)定性C.熱關(guān)閉性能D.以上都是8、陶瓷材料的強度測試通常采用三點彎曲或四點彎曲的方法。對于同一種陶瓷材料，在三點彎曲和四點彎曲試驗中，得到的強度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時相同，有時不同D.取決于加載速度9、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失10、材料的光學性能對于其在光學器件中的應用至關(guān)重要。對于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學成分、表面粗糙度、內(nèi)部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導率、介電常數(shù)11、在研究超導材料的應用時，以下哪個領(lǐng)域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造12、一種新型的纖維增強復合材料在拉伸過程中表現(xiàn)出非線性的應力-應變關(guān)系。以下哪種因素可能是導致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開裂C.界面脫粘D.以上都有可能13、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導率D.以上都是14、在研究材料的磁致伸縮性能時，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金15、在研究材料的熱電性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導率B.提高電導率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時優(yōu)化熱導率、電導率和Seebeck系數(shù)16、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制17、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應與陶瓷材料具有良好的化學相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑18、一種陶瓷基復合材料在制備過程中需要控制界面反應。以下哪種方法可以有效抑制界面反應？（）A.涂層處理B.選擇合適的增強相C.優(yōu)化制備工藝參數(shù)D.以上都可以19、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時間長、致密度低C.燒結(jié)溫度和時間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間長、致密度低20、對于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過功能梯度材料來實現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導率D.以上都是21、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導致其低導熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙22、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)23、對于一種電致變色材料，要提高其變色響應速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進電極材料C.調(diào)整驅(qū)動電壓D.以上都有可能24、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細化晶粒C.增加強度、提高塑性、調(diào)整硬度D.以上都不是25、在材料的失效分析中，斷口形貌能夠提供重要的信息。脆性斷裂的斷口通常呈現(xiàn)以下哪種特征？（）A.韌窩狀B.河流花樣C.纖維狀D.剪切唇二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）請詳細闡述金屬材料的疲勞斷裂機制，包括疲勞裂紋的萌生、擴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。2、（本題5分）深入探討材料的熱物理性能，如比熱容、熱擴散系數(shù)等，解釋其物理意義和測量方法，分析影響因素以及在熱加工過程中的應用。3、（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用。4、（本題5分）論述高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，解釋其產(chǎn)生的原因，并說明玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在高分子材料應用中的重要性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知某種金屬材料的屈服強度為450MPa，一個圓柱形試樣，直徑為15毫米，計算該試樣開始屈服時所受的壓力。2、（本題5分）一圓柱形的陶瓷電阻，直徑為5mm，長度為10mm，陶瓷的電阻率為10?Ω·m，計算其電阻值。3、（本題5分）一塊梯形的塑料板，上底長8厘米，下底長12厘米，高為6厘米，厚度為3毫米，塑料的密度為1.3克/立方厘米，計算這塊塑料板的質(zhì)量是多少克？4、（本題5分）一陶瓷電容器，電容為80pF，介質(zhì)的相對介電常數(shù)為80，極板面積為0.8cm2，計算極板間距。5、（本題5分）某復合材料的層間拉伸強度為40MPa，試樣的長度為30毫米，寬度為8毫米，計算拉伸載荷。四、論述題