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《納米科學與技術》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1分，共15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、金屬材料的熱處理工藝可以改善其性能，那么不同的熱處理工藝對金屬材料的組織和性能有哪些影響？（）A.淬火提高硬度、回火消除應力、正火改善組織B.退火降低硬度、淬火增加韌性、回火提高強度C.正火細化晶粒、淬火增加塑性、回火降低脆性D.以上都不是2、在研究金屬材料的再結晶行為時，發現以下哪種因素會促進再結晶的進行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質含量增加D.冷卻速度加快3、在陶瓷材料的燒結助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關于燒結助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結助劑可以降低燒結溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結助劑的加入量越多，陶瓷的燒結效果越好C.燒結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助劑4、在研究一種用于核反應堆的結構材料時，需要考慮其在輻射環境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機制對材料性能的削弱作用最為嚴重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產物沉積5、在研究一種用于汽車發動機的耐熱合金時，發現其在長期高溫工作環境下容易發生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉變D.孔洞形成6、在研究材料的摩擦學性能時，發現以下哪種摩擦副配對的摩擦系數較小？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬7、在考察一種用于防彈頭盔的復合材料時，發現其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數B.改變纖維編織方式C.優化樹脂基體D.以上都是8、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要的參數。對于大多數金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變9、高分子材料在日常生活和工業中有著廣泛的應用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結構特點是什么？（）A.線性結構，分子間作用力小B.支化結構，分子間作用力大C.網狀結構，交聯度高D.體型結構，不溶不熔10、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散11、材料的導電性取決于其內部的電子結構和晶體缺陷。對于半導體材料，如硅，在摻入適量的雜質后，其導電性會發生顯著變化。以下哪種雜質的摻入可以使硅成為N型半導體？（）A.硼B.磷C.鋁D.鎵12、在研究材料的超導性能時，發現一種材料的超導轉變溫度受到壓力的影響。以下哪種說法是正確的？（）A.壓力增大，超導轉變溫度升高B.壓力增大，超導轉變溫度降低C.壓力對超導轉變溫度無影響D.壓力適中時，超導轉變溫度最高13、在材料的表面處理技術中，電鍍能夠改善材料的表面性能。以下哪種金屬通常被用于電鍍以提高材料的耐腐蝕性？（）A.鋅B.銅C.鋁D.銀14、在材料的腐蝕防護方法中，涂層防護是一種常用的手段。以下哪種涂層能夠提供較好的防腐效果？（）A.有機涂層B.無機涂層C.金屬涂層D.復合涂層15、在研究材料的熱膨脹性能時，發現以下哪種晶體結構的材料熱膨脹系數較小？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述材料熱穩定性的評價方法和指標，分析影響材料熱穩定性的因素，并說明如何通過材料設計和改性來提高熱穩定性。2、（本題5分）論述金屬材料的強化機制，包括固溶強化、細晶強化、加工硬化等，并說明其強化原理。3、（本題5分）解釋超導材料的基本特性和超導機制，探討其在能源、交通等領域的應用前景。4、（本題5分）分析先進陶瓷基復合材料的性能優勢和制備難點，探討其在航空發動機部件中的應用前景。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討材料的納米復合材料的界面特性和性能優化，研究納米粒子與基體之間的界面相互作用，以及對力學、熱學等性能的影響。2、（本題5分）全面論述材料的光學性能（如折射率、反射率、吸收率等）在不同材料中的表現和影響因素，以及在光學器件和光通信中的應用。3、（本題5分）全面論述材料的耐蝕性和腐蝕防護方法，包括金屬的鈍化、陰極保護和涂層防護等，分析腐蝕介質的性質、材料的表面狀態和環境條件對耐蝕性的影響，探討提高材料耐蝕性的策略和在海洋工程、化工設備等領域的應用。4、（本題5分）論述材料的電磁屏蔽性能的測試方法和評價指標，分析影響電磁屏蔽性能的因素，如電導率、磁導率等，并探討在電子設備中的應用。5、（本題5分）全面論述材料的熱電制冷性能和應用，解釋熱電制冷的原理和優勢，分析熱電制冷材料的性能參數和影響因素，探討在電子設備冷卻中的應用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個圓錐形的塑料零件，底面直徑為6厘米，高度為8厘米，塑料的密度為1.0克/立方厘米，計算這個零件的質量是多少克？2、（本題10分）一個圓柱形的玻璃管，內半徑為5毫米，外半徑為6毫米，長度為50厘米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米