中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《納米材料與納米技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

《納米材料與納米技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對(duì)于一種功能陶瓷材料，需要其具有高介電常數(shù)和低介電損耗。以下哪種陶瓷材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦酸鍶陶瓷B.鈮酸鋰陶瓷C.氧化鋅陶瓷D.鉭酸鋰陶瓷2、在分析材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料3、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是4、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯(cuò)誤的是（）A.共價(jià)鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對(duì)熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)越小5、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過(guò)程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼6、陶瓷材料的強(qiáng)度測(cè)試通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的方法。對(duì)于同一種陶瓷材料，在三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，得到的強(qiáng)度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時(shí)相同，有時(shí)不同D.取決于加載速度7、在考察材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析8、在研究一種用于太陽(yáng)能熱水器的吸熱涂層材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是9、對(duì)于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復(fù)其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應(yīng)用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B(yǎng).銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是10、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以評(píng)估材料在高溫下的重量變化？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.熱機(jī)械分析（TMA）D.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）11、材料的熱性能對(duì)于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)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(guān)于熱膨脹系數(shù)的說(shuō)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(shí)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(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)12、在金屬材料的冷加工過(guò)程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過(guò)位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒(méi)有影響13、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤(rùn)滑條件C.選擇合適的配對(duì)材料D.以上都可以14、陶瓷材料的燒結(jié)過(guò)程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過(guò)程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時(shí)間15、對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其性能有重要影響。當(dāng)界面結(jié)合強(qiáng)度過(guò)高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強(qiáng)16、對(duì)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(xiàng)是正確的？（）A.不存在長(zhǎng)程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長(zhǎng)程有序C.存在長(zhǎng)程有序但不存在短程有序D.長(zhǎng)程有序和短程有序都存在，但程度較低17、在考察一種磁性材料的磁滯回線時(shí)，發(fā)現(xiàn)其矯頑力較大，剩磁較高。這種磁性材料最有可能應(yīng)用于以下哪個(gè)領(lǐng)域？（）A.信息存儲(chǔ)B.電磁屏蔽C.電動(dòng)機(jī)D.變壓器18、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對(duì)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(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強(qiáng)度與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比C.鐵磁性材料的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料19、對(duì)于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性。以下哪種制備方法常用于獲得金屬玻璃？（）A.鑄造法B.粉末冶金法C.濺射法D.快速凝固法20、對(duì)于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說(shuō)明在研究磁性材料的磁性能時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)，并解釋這些參數(shù)的物理意義和應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述光學(xué)材料的光學(xué)性能指標(biāo)（如折射率、透光率）及其影響因素，以及如何優(yōu)化光學(xué)材料的性能。3、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能特點(diǎn)，分析制備梯度功能材料的方法和應(yīng)用領(lǐng)域。4、（本題5分）詳細(xì)分析納米材料的特性（如表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)），以及這些特性在材料性能改進(jìn)中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)論述熱障涂層材料的性能要求，分析氧化鋯涂層和其他涂層材料在熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)方面的差異及原因。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一球形的鎢合金球，直徑為15毫米，鎢合金的密度為19.3克/立方厘米，求球的質(zhì)量。2、（本題5分）有一長(zhǎng)方體的石墨塊，長(zhǎng)、寬、高分別為8cm、5cm、2cm，石墨的電阻率為8×10??Ω·m，計(jì)算石墨塊的電阻。3、（本題5分）一塊邊長(zhǎng)為5cm的正方體陶瓷塊，熱導(dǎo)率為2W/(m·K)，一側(cè)面溫度為300°C，另一側(cè)面溫度為50°C，計(jì)算熱傳遞的功率。4、（本題5分）某種金屬的熱擴(kuò)散系數(shù)為6平方厘米/秒，初始溫度均勻?yàn)?50℃，一端突然加熱到300℃，經(jīng)過(guò)8秒，計(jì)算距離加熱端4厘米處的溫度。5、（本題5分）一個(gè)長(zhǎng)方體的陶瓷電容器，長(zhǎng)8毫米，寬5毫米，高3毫米，相對(duì)介電常數(shù)為1000，施加10伏特的電壓，計(jì)算電容量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述功能梯度材料的設(shè)計(jì)原則和制備技術(shù)，研究其性能梯度分