新疆理工學院《材料與化工前沿》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《材料與化工前沿》2023-2024學年第二學期期末試卷院(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2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、對于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡2、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細化晶粒D.降低燒成溫度3、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發(fā)生腐蝕4、一種納米材料在制備過程中容易團聚。為了減少團聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應(yīng)溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以5、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會促進再結(jié)晶的進行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快6、在研究材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼7、對于半導體材料，其導電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導體材料在低溫下導電性能較差，但隨著溫度升高導電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強D.晶格散射減弱8、在材料的疲勞試驗中，應(yīng)力比是一個重要參數(shù)。當應(yīng)力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少9、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)10、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無機材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過程11、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12、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結(jié)構(gòu)、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結(jié)晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是13、在研究材料的光學透明性時，以下關(guān)于影響材料透明性的因素的描述，錯誤的是（）A.材料中的雜質(zhì)和缺陷會降低透明性B.材料的結(jié)晶度越高，透明性越好C.光的波長對材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會影響透明性14、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)以下哪種測試方法可以有效評估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測量D.長期高溫服役試驗15、在研究材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述梯度功能材料的概念和特點，分析其制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。2、（本題5分）闡述儲氫材料的儲氫原理和性能要求，分析目前研究較多的儲氫材料體系的優(yōu)缺點。3、（本題5分）全面論述材料的超塑性現(xiàn)象，分析產(chǎn)生超塑性的條件和機制，討論超塑性材料的性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討材料的微納制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，研究光刻、刻蝕和沉積等工藝在微納尺度下的材料加工中的原理和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）深入探討高分子材料在溶液中的構(gòu)象變化和分子運動行為，以及對溶液性能和加工過程的影響。3、（本題5分）論述材料的疲勞裂紋擴展的影響因素和抑制策略，分析應(yīng)力強度因子、材料微觀結(jié)構(gòu)、環(huán)境等對疲勞裂紋擴展的作用，研究抑制疲勞裂紋擴展的方法。4、（本題5分）全面論述材料的熱變形行為，分析熱塑性材料和熱固性材料在加熱過程中的尺寸變化和力學性能變化，論述熱變形對材料成型加工和使用性能的影響以及控制熱變形的方法。5、（本題5分）探討高分子材料的阻燃性能與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括分子鏈結(jié)構(gòu)、添加劑和共混改性等方面。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某種聚合物材料的熱變形溫度為120℃，在1.8MPa的載荷下進行測試，從25℃開始升溫，升溫速率為2℃/分鐘，計算達到熱變形溫度所需的時間。2、（本題10分）一個圓臺形的塑料零件，上底面半徑為4厘米，下底面半徑為6厘米，高度為5厘