湖南師范大學(xué)樹達(dá)學(xué)院《材料再塑設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)湖南師范大學(xué)樹達(dá)學(xué)院《材料再塑設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙2、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3、在研究材料的熱電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對(duì)提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導(dǎo)率B.提高電導(dǎo)率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時(shí)優(yōu)化熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)4、對(duì)于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮5、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是6、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7、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8、在研究陶瓷材料的韌性時(shí)，發(fā)現(xiàn)引入相變?cè)鲰g機(jī)制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變?cè)鲰g？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷9、對(duì)于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強(qiáng)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10、在研究磁性材料的磁滯回線時(shí)，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評(píng)估磁性材料的存儲(chǔ)性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無(wú)關(guān)11、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是12、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變13、在考察一種用于光學(xué)纖維的玻璃材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在傳輸光信號(hào)時(shí)存在較大的損耗。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致光損耗的主要原因？（）A.雜質(zhì)吸收B.瑞利散射C.非線性效應(yīng)D.以上都是14、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大15、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16、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的腐蝕形式。以下哪種環(huán)境因素會(huì)加速金屬的電化學(xué)腐蝕？（）A.干燥的空氣B.無(wú)氧的溶液C.酸性溶液D.高純度的水17、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18、材料的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其性能有重要影響，那么材料的晶體缺陷主要有哪些類型？（）A.點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷B.空位、間隙原子、位錯(cuò)C.晶界、亞晶界、相界D.以上都是19、在分析材料的磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種磨損類型通常伴隨著劇烈的能量消耗？（）A.磨粒磨損B.粘著磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損20、對(duì)于一種形狀記憶合金，其能夠在一定條件下恢復(fù)到預(yù)先設(shè)定的形狀。以下哪種合金體系最常被用于形狀記憶應(yīng)用？（）A.銅基合金B(yǎng).鐵基合金C.鈦鎳合金D.鈷基合金21、高分子材料的性能可以通過(guò)添加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么常見的高分子材料添加劑有哪些？（）A.增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑B.潤(rùn)滑劑、著色劑、抗靜電劑C.填充劑、增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑D.以上都是22、在分析材料的電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導(dǎo)體C.絕緣體D.超導(dǎo)體23、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，以下哪種摩擦類型主要取決于材料的表面粗糙度？（）A.干摩擦B.邊界摩擦C.流體摩擦D.混合摩擦24、在陶瓷材料的增韌機(jī)制中，相變?cè)鲰g是一種重要的方法。以下關(guān)于相變?cè)鲰g原理和效果的描述，正確的是（）A.相變?cè)鲰g是通過(guò)改變陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)B.相變?cè)鲰g會(huì)降低陶瓷材料的強(qiáng)度C.只有部分陶瓷材料可以通過(guò)相變?cè)鲰gD.相變?cè)鲰g對(duì)陶瓷材料的耐磨性沒(méi)有影響25、材料的摩擦磨損性能在機(jī)械工程中具有重要意義。以下關(guān)于摩擦磨損機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.粘著磨損是由于材料表面的分子間作用力引起B(yǎng).材料的硬度越高，越容易發(fā)生磨損C.潤(rùn)滑可以完全消除材料的磨損D.摩擦系數(shù)與接觸面積無(wú)關(guān)26、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27、對(duì)于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長(zhǎng)程有序，短程無(wú)序B.長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序C.長(zhǎng)程和短程均有序D.長(zhǎng)程和短程均無(wú)序28、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)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29、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種測(cè)試方法可以有效評(píng)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(cè)量D.長(zhǎng)期高溫服役試驗(yàn)30、在分析材料的光催化性能時(shí)，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(duì)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)成分二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的聲學(xué)超材料的設(shè)計(jì)和聲學(xué)特性，研究聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，分析其獨(dú)特的聲學(xué)性能和應(yīng)用潛力。2、（本題5分）論述復(fù)合材料的力學(xué)性能預(yù)測(cè)模型的建立方法，包括微觀力學(xué)模型和宏觀力學(xué)模型等方面。3、（本題5分）深入論述材料的抗凝血性能和心血管材料，分析血液與材料表面的相互作用，研究抗凝血材料的設(shè)計(jì)和性能評(píng)價(jià)，探討在心血管醫(yī)療器械中的應(yīng)用。4、（本題5分）深入探討半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)對(duì)其導(dǎo)電性能的影響，以及如何通過(guò)能帶工程來(lái)調(diào)控半導(dǎo)體材料的性能。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的導(dǎo)熱機(jī)制（如電子導(dǎo)熱、聲子導(dǎo)熱），以及如何通過(guò)調(diào)控材料的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)提高導(dǎo)熱性能。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是材料的電介質(zhì)極化，分析其類型和產(chǎn)生機(jī)制，并說(shuō)明電介質(zhì)材料在電容器中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋什么是材料的量子阱結(jié)構(gòu)，論述其電子態(tài)和光學(xué)特性，分析量子阱結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用和性能優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）闡述材料的耐蝕性評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)。分析金屬材料、陶瓷材料和高分子材料在不同腐蝕環(huán)境中的耐蝕機(jī)制，并舉例說(shuō)明提高材料耐蝕性的方法。4、（本題5分）闡述金屬的腐蝕類型和腐蝕機(jī)理，討論防止金屬腐蝕的常用方法及其原理。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的失效分析方法和步驟，包括外觀檢查、斷口分析、成分分析等，分析如何通過(guò)失效分析找出材料