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《功能材料制備技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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、對(duì)于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷2、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3、對(duì)于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是4、對(duì)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(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是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、在分析材料的腐蝕防護(hù)方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽極保護(hù)可以有效地減緩腐蝕。陽極保護(hù)的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護(hù)性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性7、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產(chǎn)效率和精度。以下關(guān)于陶瓷注射成型的特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會(huì)產(chǎn)生廢品C.注射成型可以制備復(fù)雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對(duì)陶瓷原料的要求不高8、在研究陶瓷材料的壓電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其壓電常數(shù)與晶體的極化方向有關(guān)。以下哪種晶體取向的壓電常數(shù)最大？（）A.方向B.方向C.方向D.隨機(jī)方向9、在材料的失效分析中，應(yīng)力腐蝕開裂是一種常見的失效形式。對(duì)于鋁合金在氯化物溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂，以下哪種措施可以有效預(yù)防？（）A.增加合金元素含量B.進(jìn)行表面處理C.降低應(yīng)力水平D.以上措施均有效10、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒有影響11、對(duì)于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對(duì)其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡12、在考察材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析13、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對(duì)于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)，確定其疲勞極限為200MPa。如果實(shí)際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計(jì)其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次14、對(duì)于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現(xiàn)出不同的溶解性。以下哪種因素對(duì)聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結(jié)晶度D.溫度15、復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時(shí)，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.拉伸強(qiáng)度B.沖擊韌性C.斷裂伸長(zhǎng)率D.硬度16、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17、在研究金屬的腐蝕行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定環(huán)境中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地阻止了進(jìn)一步的腐蝕。以下哪種金屬的氧化膜具有這種良好的保護(hù)作用？（）A.鋁B.鐵C.銅D.鋅18、在材料的腐蝕類型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對(duì)于不銹鋼在海水環(huán)境中的應(yīng)用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動(dòng)的海水中19、在高分子材料的老化過程中，會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)變化，從而影響其性能。以下關(guān)于高分子材料老化的原因和機(jī)制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會(huì)導(dǎo)致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會(huì)加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)D.溫度升高對(duì)高分子材料的老化沒有影響20、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時(shí)，需要考慮其生物活性和力學(xué)相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是21、在金屬材料的熱處理過程中，淬火可以顯著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在較大內(nèi)應(yīng)力，需要進(jìn)行（）A.正火B(yǎng).回火C.退火D.滲碳22、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)。在以下哪種測(cè)試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測(cè)定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）23、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，要確保其在人體內(nèi)的安全性和相容性，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下哪個(gè)方面？（）A.化學(xué)穩(wěn)定性B.力學(xué)性能C.表面性能D.以上都要考慮24、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25、在金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，以下關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴(kuò)展速率越快C.環(huán)境濕度對(duì)裂紋擴(kuò)展速率沒有影響D.裂紋擴(kuò)展速率與加載頻率無關(guān)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的導(dǎo)電性的本質(zhì)，分析金屬、半導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)電性差異的原因。2、（本題5分）分析光子晶體材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，論述其在光通信等領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述磁性液體的組成和特性，分析其在密封、減震等方面的應(yīng)用。4、（本題5分）闡述高分子材料的結(jié)晶過程，包括結(jié)晶的條件、結(jié)晶度的影響因素以及結(jié)晶對(duì)高分子材料性能的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊梯形的銅板，上底為8厘米，下底為12厘米，高為10厘米，厚度為2毫米，銅的電導(dǎo)率為5.8×10^7西門子/米，計(jì)算電阻。2、（本題5分）某種合金的成分是30%的鎳、50%的銅和20%的鋅，已知鎳、銅、鋅的密度分別為8.9g/cm3、8.9g/cm3、7.1g/cm3，計(jì)算該合金的密度。3、（本題5分）一根鋁管，外徑為20毫米，內(nèi)徑為15毫米，長(zhǎng)度為1.5米，鋁的密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算鋁管的質(zhì)量。4、（本題5分）一種復(fù)合材料由纖維和基體組成，纖維的體積分?jǐn)?shù)為40%，基體的彈性模量為50GPa，纖維的彈性模量為200GPa，計(jì)算該復(fù)合材料的彈性模量。5、（本題5分）一塊三角形的鋅板，底邊長(zhǎng)為8cm，高為6cm，厚度為1mm，鋅的密度為7.14g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）探討材料的熱膨脹性能及其影響因素，包括材料