天津農(nóng)學(xué)院《無機材料工程設(shè)計基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津農(nóng)學(xué)院

《無機材料工程設(shè)計基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在分析材料的耐磨涂層性能時，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結(jié)合強度對其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結(jié)合強度？（）A.增加涂層厚度B.對基體進行預(yù)處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分2、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(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷3、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間4、對于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進曝光工藝D.以上都是5、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學(xué)強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是6、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7、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本8、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數(shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體9、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）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）10、對于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維11、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分12、在分析材料的光學(xué)非線性性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離13、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅之間的關(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14、在研究材料的磨損性能時，磨損量是衡量磨損程度的重要指標。對于在潤滑條件下工作的滑動軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)15、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度16、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，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。以下哪種測試方法可以有效地監(jiān)測這種相變過程？（）A.熱膨脹測量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射17、在研究材料的光學(xué)透明性時，以下哪種因素會導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是18、金屬間化合物具有獨特的性能和結(jié)構(gòu)。對于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品19、對于一種光學(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20、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點有哪些？（）A.強度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計性強D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述陶瓷材料的熱傳導(dǎo)機制，分析影響陶瓷材料熱導(dǎo)率的因素，并說明如何提高陶瓷材料的熱導(dǎo)率。2、（本題5分）解釋什么是材料的蠕變現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的機制，并說明在高溫環(huán)境下如何提高材料的抗蠕變性能。3、（本題5分）詳細闡述材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，包括晶體的點陣結(jié)構(gòu)、晶體缺陷等，解釋晶體結(jié)構(gòu)對材料性能的影響，分析如何通過控制晶態(tài)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化材料性能。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種磁性材料的磁滯損耗為50焦耳/立方米，在一個體積為0.05立方米的磁芯中，計算一個周期內(nèi)的磁滯損耗能量。2、（本題5分）某合金的抗拉強度為600兆帕，試樣在拉伸實驗中斷裂時的橫截面積為150平方毫米，計算斷裂時的拉伸力是多少牛頓？3、（本題5分）一塊長方體形狀的鋁合金材料，長為10厘米，寬為5厘米，高為3厘米，密度為2.7克/立方厘米，計算其質(zhì)量。4、（本題5分）一塊塑料板，長50cm，寬30cm，厚5mm，材料的比熱容為1500J/(kg·K)，質(zhì)量為2kg，從20℃加熱到80℃，計算吸收的熱量。5、（本題5分）某材料的疲勞壽命為10^7次，應(yīng)力幅為200MPa，若應(yīng)力幅提高到300MPa，計算疲勞壽命。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）深入探