首都師范大學科德學院《材料創(chuàng)新導論》2023-2024學年第一學期期末試卷

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頁首都師范大學科德學院

《材料創(chuàng)新導論》2023-2024學年第一學期期末試卷院(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、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子2、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)3、高分子材料的加工方法有很多種，那么常見的高分子材料加工方法有哪些？（）A.擠出成型、注塑成型、吹塑成型B.壓延成型、模壓成型、傳遞成型C.發(fā)泡成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型D.以上都是4、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)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(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學成分5、對于一種高溫合金，要提高其抗氧化性能，以下哪種元素的添加通常是有效的？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鎳6、對于一種超導材料，除了臨界溫度和臨界電流密度外，還有一個重要的參數(shù)是臨界磁場。以下哪種因素會影響超導材料的臨界磁場？（）A.材料的純度B.晶體結(jié)構(gòu)C.制備工藝D.以上均會7、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是8、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(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是9、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學穩(wěn)定性10、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調(diào)整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護氣體流量D.以上都是11、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變12、一種高分子材料在戶外使用時發(fā)生老化。以下哪種老化機制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化13、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以在材料表面形成一層金屬鍍層。以下哪種金屬鍍層常用于提高材料的耐腐蝕性？（）A.銅B.鋅C.鎳D.金14、在電子材料領(lǐng)域，半導體材料的導電性能對器件性能起著關(guān)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15、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析材料的磨損機制（如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損等），并探討減少材料磨損的方法和途徑。2、（本題5分）論述材料的光學薄膜的制備技術(shù)，如濺射鍍膜和蒸發(fā)鍍膜等，比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。3、（本題5分）解釋金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點和性能特征，分析其在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢和限制。4、（本題5分）說明材料的力學性能指標，如屈服強度、抗拉強度、伸長率和硬度等，分析這些指標的物理意義和測試方法，以及它們在材料選擇中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討半導體材料的能帶結(jié)構(gòu)對其導電性能的影響，以及如何通過能帶工程來調(diào)控半導體材料的性能。2、（本題5分）詳細論述陶瓷材料的成型工藝，如干壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型等，探討每種工藝的優(yōu)缺點、適用范圍及影響成型質(zhì)量的因素。3、（本題5分）全面論述金屬材料的焊接性能和焊接接頭的組織與性能特點，分析焊接方法、焊接工藝參數(shù)和焊接材料對焊接質(zhì)量的影響，探討提高焊接接頭性能的措施和焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢。4、（本題5分）全面論述高分子共混物的相容性和相結(jié)構(gòu)，分析影響相容性的因素，如分子結(jié)構(gòu)、分子量等，并探討在塑料改性中的應(yīng)用。5、（本題5分）深入論述材料的疲勞性能與壽命預測方法，探討疲勞裂紋的萌生和擴展機制，分析影響疲勞壽命的因素及常用的壽命預測模型和方法。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一塊鋼板，受到450MPa的拉應(yīng)力，材料的斷裂韌性為40MPa·m^(1/2)，假設(shè)裂紋長度為1.5mm，計算材料是否會發(fā)生斷裂。2、（本題10分）一塊塑料的彈性模量為2GPa，泊松比為0.4，受到雙向拉伸應(yīng)力，應(yīng)力大小分別為10MPa和5MPa，計算應(yīng)變張量的各個分量。3、（本題10分）一種陶瓷材料