天津市職業(yè)大學《納米科學與技術》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津市職業(yè)大學

《納米科學與技術》2023-2024學年第二學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15個小題，每小題1分，共15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、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關于兩者特點和應用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復加熱成型B.熱固性高分子材料的強度低于熱塑性材料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單2、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構發(fā)生相變，導致性能下降。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3、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，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.界面結合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配4、對于一種光學玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調整可能有效？（）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，介電常數(shù)反映了材料儲存電能的能力。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.半導體材料6、在金屬材料的冷加工過程中，以下哪種現(xiàn)象會導致材料的強度增加而塑性降低？（）A.回復B.再結晶C.加工硬化D.相變7、對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.相變增韌B.纖維增韌C.顆粒增韌D.以上都是8、在分析材料的聲學發(fā)射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種情況下聲學發(fā)射信號較強？（）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)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應力幅B.平均應力C.加載頻率D.環(huán)境溫度11、對于磁性材料，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、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度是一個重要的性能指標。當一種聚合物的玻璃化轉變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結晶度降低13、在研究材料的光學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動14、對于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過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備的柔性電子材料時，需要考慮其拉伸性能和電學性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門檻值，分析影響疲勞裂紋擴展速率的因素及在結構壽命預測中的應用。2、（本題5分）論述材料的光學薄膜的制備技術，如濺射鍍膜和蒸發(fā)鍍膜等，比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。3、（本題5分）在研究材料的腐蝕行為時，電化學腐蝕的基本原理是什么？請詳細說明析氫腐蝕和吸氧腐蝕的發(fā)生條件和特點，并提出防止電化學腐蝕的措施。4、（本題5分）闡述玻璃材料的結構特點和性能特點。分析玻璃的形成過程和影響玻璃性能的因素，并舉例說明玻璃材料在建筑、光學和電子領域的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述新型儲能材料的結構設計和性能調控策略，以及在新能源汽車和智能電網(wǎng)中的應用前景和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）詳細論述材料的量子阱結構，分析量子阱結構中的電子態(tài)和光學特性，論述量子阱結構在半導體發(fā)光器件、激光二極管和量子阱探測器中的應用和發(fā)展。3、（本題5分）詳細論述材料的離子注入改性的原理和應用，分析離子注入對材料表面性能和組織結構的影響，并探討在材料表面強化中的應用。4、（本題5分）論述陶瓷材料的應用領域和發(fā)展趨勢，包括電子陶瓷、結構陶瓷和功能陶瓷等方面，以及未來陶瓷材料的研究方向。5、（本題5分）詳細論述材料的計算模擬方法在材料研究中的應用，分析第一性原理計算、分子動力學模擬等方法的原理和優(yōu)勢，并探討在材料設計和性能預測中的作用。四、計算題（本大題共4個小題，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，試驗力為1500N，計算壓痕表面積。3、（本題10分）一塊菱形的鋁板，對角