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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京大學金陵學院《材料科學基礎（上）》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、對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.表面官能團化B.構建多孔結構C.負載金屬離子D.以上都是2、在研究超導材料時，發現其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導現象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫珀對理論D.價鍵理論3、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數是一個重要的參數。對于大多數陶瓷材料，其熱膨脹系數與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較4、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨特的電學和力學性能。以下哪種應用領域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫學D.能源存儲5、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度是一個重要的性能指標。當一種聚合物的玻璃化轉變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結晶度降低6、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結構來實現B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響7、在研究金屬材料的強度和塑性時，發現一種合金在經過特定的熱處理工藝后，其抗拉強度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結構的變化最有可能是導致這種現象的原因？（）A.晶粒細化B.析出強化C.固溶強化D.位錯密度增加8、在研究金屬材料的再結晶過程時，發現再結晶溫度與變形程度有關。變形程度越大，再結晶溫度通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低9、在考察材料的生物相容性時，發現一種材料在植入生物體后沒有引起明顯的免疫反應。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學性質B.力學性能C.熱性能D.電性能10、在電子材料領域，半導體材料的導電性能對器件性能起著關鍵作用。以下哪種半導體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦11、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和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯結構C.共混其他高分子D.增加分子量12、在分析材料的熱膨脹性能時，發現某合金的熱膨脹系數很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅13、在研究材料的導熱性能時，熱導率是一個重要的參數。對于金屬材料，其熱導率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高14、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙15、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關于細晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細小，材料的強度越高D.細晶強化對材料的硬度沒有影響二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是智能材料，論述智能材料的種類和性能特點，分析其響應機制和應用領域，如形狀記憶合金和壓電材料。2、（本題5分）詳細說明形狀記憶合金的原理和性能特點。分析形狀記憶合金的應用領域（如醫療器械、航空航天和智能結構）和發展趨勢，并探討其性能優化的途徑。3、（本題5分）論述材料熱穩定性的評價方法和影響因素，分析如何通過材料組成和結構設計來提高材料的熱穩定性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討梯度功能材料的結構設計和性能特點，分析制備過程中的梯度控制和性能優化，論述梯度功能材料在熱防護、生物醫學和電子領域的應用和發展前景。2、（本題5分）深入探討材料的軟物質材料的特點和應用，分析液晶、膠體和聚合物凝膠等軟物質的結構和性能，以及在顯示、藥物傳遞等方面的應用。3、（本題5分）全面論述磁性半導體材料在自旋電子學器件中的應用原理和關鍵技術，以及磁性半導體材料的研究現狀和挑戰。4、（本題5分）論述金屬材料在不同溫度和加載速率下的力學性能變化規律，包括屈服強度、抗拉強度、延伸率等，并分析其微觀機制。5、（本題5分）論述材料的微納制造技術的發展和應用，分析光刻、刻蝕等工藝在微納器件制造中的關鍵技術和挑戰，并探討在集成電路和微機電系統中的應用。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一塊平行四邊形的金屬片，底邊長為12厘米，高為8厘米，厚度為1毫米，金屬的密度為8.8克/立方厘米，計算這塊金屬片的質量是多少克？2、（本題10分）某種聚合物的玻璃化轉變溫度為80℃，在20℃時的儲能模