中國礦業(yè)大學(xué)《有機(jī)材料結(jié)構(gòu)與性能》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學(xué)

《有機(jī)材料結(jié)構(gòu)與性能》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、一種新型的電致變色材料在電場作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無機(jī)化合物D.以上均有可能2、在材料的微觀結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）3、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料4、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料5、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是6、在研究一種用于汽車發(fā)動機(jī)的耐熱合金時，發(fā)現(xiàn)其在長期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成7、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較??？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方8、在材料的表面處理技術(shù)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9、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅之間的關(guān)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10、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低11、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標(biāo)。在以下哪種測試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）12、在分析材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導(dǎo)率較高13、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。對于高分子材料的分子量分布，以下說法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對高分子材料的加工性能沒有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學(xué)性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性14、高分子材料的老化是指材料在使用過程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學(xué)腐蝕B.機(jī)械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是15、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能16、對于一種光學(xué)晶體材料，要提高其光學(xué)均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長工藝B.進(jìn)行退火處理C.控制雜質(zhì)含量D.以上都有可能17、復(fù)合材料的增強(qiáng)相可以是纖維、顆粒等，那么增強(qiáng)相對復(fù)合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強(qiáng)度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是18、在研究一種用于量子計算的超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其相干時間較短。以下哪種方法可能有助于延長相干時間？（）A.提高材料純度B.優(yōu)化制備條件C.降低工作溫度D.以上都是19、在考察材料的耐腐蝕性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學(xué)成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)20、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關(guān)鍵？（）A.非中心對稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是材料的超塑性，分析其產(chǎn)生的條件和機(jī)制，并說明在材料加工中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，探討其在高溫結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用前景。3、（本題5分）詳細(xì)解釋壓電材料的壓電效應(yīng)，介紹常見的壓電材料及其在傳感器、驅(qū)動器等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）闡述材料的防輻射材料的分類（如金屬、陶瓷和高分子）和防護(hù)機(jī)制。分析防輻射材料的性能要求和研究進(jìn)展，并舉例說明在核工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。5、（本題5分）論述材料的耐輻射性能，解釋輻射損傷的機(jī)理，以及如何提高材料的耐輻射性能。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一圓柱形的銅棒，直徑為20mm，長度為1m，銅的電阻率為1.7×10??Ω·m，計算該銅棒的電阻。2、（本題5分）一鈦合金零件，原始尺寸為長50mm，寬30mm，高20mm，經(jīng)過加工后，長、寬、高分別減少了2mm、1mm、0.5mm。已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計算加工過程中材料的去除量。3、（本題5分）某種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，從25℃升溫到120℃，升溫速率為5℃/分鐘，計算達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所需的時間。4、（本題5分）有一圓錐形的聚氯乙烯零件，底面直徑為10厘米，高為15厘米，聚氯乙烯的密度為1.4克/立方厘米，求零件的質(zhì)量。5、（本題5分）某種陶瓷材料的硬度為800HV，壓痕對角線長度為0.3毫米，計算試驗(yàn)力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料光學(xué)非線性現(xiàn)象在全光通信和光計算中的應(yīng)用潛力和限制因素，以及光學(xué)非線性材料的發(fā)展方向。2、（本題10分）深入探討