塔里木大學《能量轉換材料與器件》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《能量轉換材料與器件》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一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對于鐵磁性材料，以下描述正確的是（）A.鐵磁性材料在居里溫度以上會轉變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強度與外加磁場強度成正比C.鐵磁性材料的磁導率是一個常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料2、材料的光學性能對于其在光學器件中的應用至關重要。對于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學成分、表面粗糙度、內部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導率、介電常數(shù)3、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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4、在分析一種用于柔性顯示屏的有機發(fā)光材料時，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關鍵？（）A.分子結構B.電荷傳輸性能C.激子復合效率D.以上都是5、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關于兩者特點和應用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復加熱成型B.熱固性高分子材料的強度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡單6、在研究一種新型金屬材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)其抗拉強度遠高于傳統(tǒng)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7、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)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8、在分析一種用于電子封裝的陶瓷基板材料時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)與芯片不匹配。以下哪種方法可以調整熱膨脹系數(shù)？（）A.改變陶瓷的組成B.引入纖維增強C.控制燒結工藝D.以上都是9、高分子材料的降解是一個重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學分解C.物理老化、化學老化、生物老化D.結晶、取向、交聯(lián)10、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配11、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可12、復合材料的分類方法有很多種，那么常見的復合材料分類方法有哪些？（）A.按增強相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結構形式分類D.以上都是13、在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結過程？（）A.燒結溫度B.燒結時間C.粉末粒度D.以上都是14、陶瓷材料的硬度通常很高，那么常用的陶瓷材料硬度測試方法有哪些？（）A.洛氏硬度測試、維氏硬度測試B.布氏硬度測試、肖氏硬度測試C.顯微硬度測試、納米硬度測試D.以上都是15、在分析一種用于制造刀具的硬質合金時，發(fā)現(xiàn)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(yōu)化燒結工藝D.以上都是16、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過一定的工藝復合而成。在纖維增強復合材料中，纖維的排布方式對復合材料的性能有著重要影響。以下關于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機排布的纖維增強復合材料各向同性B.單向排布的纖維增強復合材料在纖維方向上強度最高C.多層交叉排布的纖維增強復合材料力學性能均勻D.纖維排布方式對復合材料的熱性能沒有影響17、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對于壓電陶瓷，其主要的功能特點是什么？（）A.能夠將壓力轉化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好18、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應用至關重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結構無關19、對于一種光學晶體材料，要提高其光學均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長工藝B.進行退火處理C.控制雜質含量D.以上都有可能20、在研究材料的抗蠕變性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化21、對于功能材料，壓電材料在傳感器領域有廣泛應用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃22、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是23、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩(wěn)定性C.熱關閉性能D.以上都是24、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，擴散系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于間隙擴散和置換擴散，以下關于其擴散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴散系數(shù)大于置換擴散系數(shù)B.間隙擴散系數(shù)小于置換擴散系數(shù)C.間隙擴散系數(shù)等于置換擴散系數(shù)D.兩者的擴散系數(shù)大小關系取決于溫度25、在研究材料的抗輻射性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在輻射環(huán)境下性能穩(wěn)定。以下哪種材料結構特征最有助于提高其抗輻射能力？（）A.致密的晶體結構B.非晶態(tài)結構C.納米結構D.多孔結構26、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27、對于一種磁性半導體材料，其同時具有磁性和半導體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻28、在研究聚合物的降解行為時，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結構特征最容易導致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵29、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻最大？（）A.高比表面積B.獨特的電子結構C.小尺寸效應D.表面缺陷30、在研究金屬的腐蝕行為時，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定的腐蝕介質中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地減緩了腐蝕速率。這種氧化膜的形成主要是由于以下哪種機制？（）A.電化學保護B.鈍化作用C.物理阻擋D.化學吸附二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述納米材料的制備方法（如物理法、化學法）及其優(yōu)缺點，探討納米材料的獨特性能和在各個領域的應用前景。2、（本題5分）論述材料的納米壓痕技術的原理和應用，分析納米壓痕測試結果對材料力學性能的表征和評估，并探討在微納尺度材料性能研究中的應用。3、（本題5分）分析高分子材料的性能調控方法，包括分子結構設計、共混改性和填充增強等方面。4、（本題5分）論述陶瓷材料的力學性能測試方法及其特點，包括彎曲試驗、壓縮試驗和斷裂韌性測試等方面。5、（本題5分）詳細論述陶瓷材料的增韌機制和方法，如相變增韌、纖維增韌等，分析其原理和效果，并探討在先進陶瓷中的應用。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析陶瓷材料的力學性能特點，解釋其脆性斷裂的原因，并探討提高陶瓷韌性的方法。2、（本題5分）論述在研究材料的光學性能時，材料對光的吸收、反射和透射的基本原理，以及影響這些性能的主要因素。3、（本題5分）解釋高分子材料加工過程中熔體破裂現(xiàn)象產生的原因，討論如何通過調整加工條件來避免熔體破裂。4、（本題5分）解釋新型隔熱材料低導熱性能的微觀結構原因，分析其在節(jié)能領域的應用前景和發(fā)展趨勢。5、（本題5分）解釋什么是形狀記憶合金的單程和雙程形狀記