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《納米材料化學》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.優化薄膜結構B.改進電極材料C.調整驅動電壓D.以上都有可能2、在研究陶瓷材料的韌性時，發現引入相變增韌機制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷3、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數C.彈性模量D.以上都是4、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴散焊、爆炸焊D.以上都是5、對于一種用于儲能飛輪的復合材料，要提高其能量存儲密度，以下哪種設計策略最為關鍵？（）A.提高轉速B.增加飛輪質量C.優化材料的強度和密度D.改進制造工藝6、在研究材料的光學性能時，發現一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動7、在材料的力學性能測試中，硬度是一個常用的指標。對于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度8、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是9、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當溫度升高到一定值時，材料的性能發生顯著變化，這個轉變溫度通常被稱為玻璃化轉變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態力學分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）10、在高分子材料的成型加工過程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強塑料11、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、晶體結構B.溫度、磁場強度、電場強度C.材料的制備工藝、微觀結構D.以上都是12、在研究金屬的疲勞性能時，發現經過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強化C.化學蝕刻D.陽極氧化13、對于一種納米晶材料，其強度遠高于傳統粗晶材料。以下哪種強化機制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細晶強化B.固溶強化C.彌散強化D.加工硬化14、在研究一種新型金屬材料的力學性能時，發現其抗拉強度遠高于傳統材料。以下哪種微觀結構特征最有可能是導致這種高強度的原因？（）A.細小均勻的晶粒B.大量的位錯C.粗大的晶界D.較多的夾雜物15、在分析材料的摩擦磨損性能時，發現表面粗糙度對磨損率有重要影響。一般來說，表面粗糙度越大，磨損率（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的蠕變現象，分析其產生的機制，并說明在高溫環境下如何提高材料的抗蠕變性能。2、（本題5分）全面分析高分子材料的老化機制，包括熱老化、光老化、氧化老化等，討論影響老化的因素，以及采取何種措施來延緩高分子材料的老化。3、（本題5分）詳細分析梯度功能材料的設計理念和制備方法，討論其在航空航天和能源領域的應用優勢。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的低維材料的分類和性能特點，如二維材料（石墨烯、二硫化鉬等）和一維材料（碳納米管等），以及其制備和應用。2、（本題5分）詳細論述材料的熱物理性能（如比熱容、熱導率、熱擴散系數）的測試方法和應用，分析影響因素，如溫度、成分等，并探討在熱加工中的應用。3、（本題5分）深入探討高分子材料的結晶過程和影響結晶度的因素，以及結晶度對高分子材料性能的重要影響，舉例說明在不同領域的應用。4、（本題5分）分析材料的聲學性能，如吸音系數、隔音量和聲波傳播特性等，對材料在聲學工程中的應用及如何進行優化。5、（本題5分）全面論述材料的光電功能材料的分類和性能特點，分析其光吸收、發射和傳輸機制，以及在光電器件中的應用和發展趨勢。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一塊矩形的石英板，長180厘米，寬120厘米，厚5毫米，石英的密度為2.6克/立方厘米，計算石英板的質量。2、（本題10分）已知一