天津市職業(yè)大學(xué)《納米科學(xué)與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(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)天津市職業(yè)大學(xué)

《納米科學(xué)與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)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(jiǎn)單2、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，導(dǎo)致性能下降。以下哪種測(cè)試方法可以有效地監(jiān)測(cè)這種相變過(guò)程？（）A.熱膨脹測(cè)量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射3、對(duì)于一種新型的陶瓷基復(fù)合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強(qiáng)體組成。在高溫環(huán)境下使用時(shí)，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(jié)合強(qiáng)度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配4、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量5、在研究材料的介電性能時(shí)，介電常數(shù)反映了材料儲(chǔ)存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料6、在金屬材料的冷加工過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度增加而塑性降低？（）A.回復(fù)B.再結(jié)晶C.加工硬化D.相變7、對(duì)于陶瓷材料的增韌方法，以下哪種方法能夠有效提高陶瓷的斷裂韌性？（）A.相變?cè)鲰gB.纖維增韌C.顆粒增韌D.以上都是8、在分析材料的聲學(xué)發(fā)射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種情況下聲學(xué)發(fā)射信號(hào)較強(qiáng)？（）A.材料屈服B.材料斷裂C.材料彈性變形D.材料蠕變9、在磁性材料中，根據(jù)磁化特性的不同可以分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料通常具有（）A.高矯頑力和高剩磁B.低矯頑力和低剩磁C.高矯頑力和低剩磁D.低矯頑力和高剩磁10、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過(guò)多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對(duì)材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.加載頻率D.環(huán)境溫度11、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀和大小反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線特征表示材料具有較好的磁存儲(chǔ)能力？（）A.狹窄的回線B.寬大的回線C.矩形的回線D.不規(guī)則的回線12、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時(shí)，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強(qiáng)C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低13、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料對(duì)特定波長(zhǎng)的光具有很強(qiáng)的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內(nèi)部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動(dòng)C.晶格振動(dòng)D.自由電子運(yùn)動(dòng)14、對(duì)于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過(guò)濾效率和抗污染性能，以下哪種方法可能最為有效？（）A.表面接枝改性B.制備復(fù)合膜C.優(yōu)化膜的孔徑分布D.以上都是15、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門(mén)檻值，分析影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率的因素及在結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述材料的光學(xué)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(diǎn)和適用范圍。3、（本題5分）在研究材料的腐蝕行為時(shí)，電化學(xué)腐蝕的基本原理是什么？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明析氫腐蝕和吸氧腐蝕的發(fā)生條件和特點(diǎn)，并提出防止電化學(xué)腐蝕的措施。4、（本題5分）闡述玻璃材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)。分析玻璃的形成過(guò)程和影響玻璃性能的因素，并舉例說(shuō)明玻璃材料在建筑、光學(xué)和電子領(lǐng)域的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述新型儲(chǔ)能材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能調(diào)控策略，以及在新能源汽車(chē)和智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）詳細(xì)論述材料的量子阱結(jié)構(gòu)，分析量子阱結(jié)構(gòu)中的電子態(tài)和光學(xué)特性，論述量子阱結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體發(fā)光器件、激光二極管和量子阱探測(cè)器中的應(yīng)用和發(fā)展。3、（本題5分）詳細(xì)論述材料的離子注入改性的原理和應(yīng)用，分析離子注入對(duì)材料表面性能和組織結(jié)構(gòu)的影響，并探討在材料表面強(qiáng)化中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)，包括電子陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷等方面，以及未來(lái)陶瓷材料的研究方向。5、（本題5分）詳細(xì)論述材料的計(jì)算模擬方法在材料研究中的應(yīng)用，分析第一性原理計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法的原理和優(yōu)勢(shì)，并探討在材料設(shè)計(jì)和性能預(yù)測(cè)中的作用。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一塊尺寸為10cm×10cm×1cm的壓電陶瓷片，壓電系數(shù)為300×10?12C/N，施加1000V的電壓，計(jì)算陶瓷片的伸縮量。2、（本題10分）某種陶瓷材料的硬度為2000HV，壓頭為金剛石圓錐，試驗(yàn)力為1500N，計(jì)算壓痕表面積。3、（本題10分）一塊菱形的鋁板，對(duì)角