自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁新疆農業大學

《納米材料科學與工程基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、在分析一種用于制造刀具的硬質合金時，發現其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調整粘結相的含量B.細化晶粒C.優化燒結工藝D.以上都是2、對于一種高溫結構材料，需要其在高溫下具有良好的抗氧化和抗蠕變性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鎳基高溫合金B.鈦基高溫合金C.鐵基高溫合金D.鈷基高溫合金3、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時，發現其熱導率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是4、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發現擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高5、在纖維增強復合材料中，纖維與基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。界面結合強度過高可能會導致（）A.材料韌性增加B.材料強度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高6、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關于晶界性質和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環節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7、在高分子材料的老化測試中，以下關于老化測試方法和評估指標的描述，正確的是（）A.熱老化測試可以模擬長期使用過程中的性能變化B.老化測試只需要考慮材料的力學性能變化C.顏色變化不能作為老化評估的指標D.老化測試時間越長，結果越準確8、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應力強度因子幅之間的關系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述9、在金屬材料的強化機制中，通過細化晶粒來提高強度的方法被廣泛應用。以下哪種工藝能夠有效地細化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B.退火C.冷加工D.正火10、對于一種用于太陽能電池的半導體材料，要提高其光電轉換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優化晶體結構B.摻雜雜質元素C.制備納米結構D.增加材料厚度11、對于一種功能陶瓷材料，要提高其壓電性能，以下哪種措施可能有效？（）A.控制晶粒尺寸B.改變燒結氣氛C.摻雜其他元素D.以上都有可能12、對于一種用于航空發動機渦輪葉片的單晶高溫合金，以下哪種晶體取向的高溫性能最優？（）A.B.C.D.隨機取向13、對于一種新型的超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強度D.減小樣品尺寸14、對于一種用于半導體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進措施可能最為有效？（）A.優化化學組成B.控制分子量分布C.改進曝光工藝D.以上都是15、超導材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導材料，其臨界溫度通常在什么范圍內？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間16、在金屬材料的冷加工過程中，以下關于冷加工變形機制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯滑移實現B.冷加工會提高金屬的塑性C.冷加工不會改變金屬的晶體結構D.冷加工對金屬的硬度沒有影響17、在研究金屬材料的塑性變形時，滑移和孿生是兩種主要的變形機制。對于面心立方金屬，哪種變形機制更容易發生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度18、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強度和穩定性。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19、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優化界面結合D.改變制備工藝20、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21、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時，發現其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進行硫化處理D.以上都是22、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、調整硬度D.以上都不是23、在研究材料的磨損機制時，發現一種材料在干摩擦條件下主要發生磨粒磨損。以下哪種措施可以減少磨粒磨損？（）A.增加潤滑B.提高硬度C.改善表面粗糙度D.選用耐磨材料24、在分析材料的光催化性能時，發現一種材料能夠有效地分解水產生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結構B.表面形貌C.晶體結構D.化學成分25、對于一種用于鋰離子電池的負極材料，要提高其充放電循環性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構建納米結構B.表面改性C.優化材料的孔隙率D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明磁性材料的分類和特點，解釋不同磁性材料的磁化機制和應用領域。2、（本題5分）詳細闡述材料的導熱性能，解釋導熱系數的物理意義和影響因素，分析提高材料導熱性能的方法以及在熱管理中的應用。3、（本題5分）詳細說明材料的高溫性能，如高溫強度、高溫蠕變和高溫氧化等，分析影響材料高溫性能的因素及在高溫環境中的應用。4、（本題5分）說明高分子材料的老化原因和機理，如熱老化、光老化、氧化老化等，討論延緩高分子材料老化的措施和方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊面積為150cm2的壓電陶瓷片，壓電系數為300pC/N，受到壓力為50N，計算產生的電壓。2、（本題5分）已知一種磁性材料的飽和磁化強度為1.5×10^6安培/米，體積為0.02立方米，外加磁場強度為500奧斯特，計算磁化強度。3、（本題5分）某種纖維增強復合材料，纖維的彈性模量為1000GPa，體積分數為60%，基體的彈性模量為300GPa，計算復合材料的縱向拉伸模量。4、（本題5分）已知一種聚合物的熔點為200℃，在180℃時的比熱為1.8J/(g·K)，從室溫加熱到熔點需要吸收的熱量為500J/g，計算該聚合物的質量。5、（本題5分）有一塊鑄鐵件，其抗拉強度為300MPa，承受的拉伸載荷為150kN，計算該鑄鐵件所需的最小橫截面積。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述功能材料的分類和特點，如壓電材料、熱電材料和磁致伸縮材料