中南大學(xué)《太陽(yáng)能電池原理與制造技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(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)中南大學(xué)《太陽(yáng)能電池原理與制造技術(shù)》

2022-2023學(xué)年第一學(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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在考察材料的耐腐蝕性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學(xué)成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)2、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?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是3、在高分子材料的聚合反應(yīng)中，逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆系姆磻?yīng)機(jī)理不同。逐步聚合通常（）A.反應(yīng)速度快B.分子量分布窄C.單體轉(zhuǎn)化率高D.以上都是4、對(duì)于一種光學(xué)材料，需要其在特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷5、材料的光學(xué)性能在許多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。對(duì)于半導(dǎo)體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發(fā)生在光子能量小于禁帶寬度時(shí)B.雜質(zhì)吸收對(duì)半導(dǎo)體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數(shù)大于間接躍遷D.光吸收與半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)6、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導(dǎo)材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導(dǎo)材料B.高溫超導(dǎo)材料C.常規(guī)超導(dǎo)材料D.以上都不對(duì)7、在研究材料的熱障涂層時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層的熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)對(duì)其性能有重要影響。以下哪種涂層材料的熱導(dǎo)率通常較低？（）A.氧化鋯涂層B.氧化鋁涂層C.氮化硅涂層D.碳化硅涂層8、陶瓷材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷9、在金屬材料的腐蝕類型中，點(diǎn)蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象。以下哪種環(huán)境因素對(duì)點(diǎn)蝕的發(fā)生影響較大？（）A.氧氣濃度B.酸堿度C.氯離子濃度D.溫度10、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以提高材料的表面性能。對(duì)于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻11、在研究一種用于高溫超導(dǎo)的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對(duì)臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷12、對(duì)于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是13、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對(duì)于納米金屬材料，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性14、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線對(duì)應(yīng)的材料具有較好的磁存儲(chǔ)性能？（）A.矩形磁滯回線B.橢圓形磁滯回線C.直線型磁滯回線D.閉合型磁滯回線15、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(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷16、在分析材料的耐磨涂層性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)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(qiáng)度？（）A.增加涂層厚度B.對(duì)基體進(jìn)行預(yù)處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分17、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是18、在研究一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在長(zhǎng)期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長(zhǎng)大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成19、在材料的無損檢測(cè)技術(shù)中，超聲檢測(cè)和射線檢測(cè)是常用的方法。對(duì)于檢測(cè)內(nèi)部缺陷，以下哪種方法更靈敏？（）A.超聲檢測(cè)B.射線檢測(cè)C.兩種方法靈敏度相同D.取決于缺陷的類型和尺寸20、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是21、在研究金屬材料的強(qiáng)度和塑性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細(xì)化B.析出強(qiáng)化C.固溶強(qiáng)化D.位錯(cuò)密度增加22、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23、一種新型的金屬泡沫材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。以下哪種制備方法常用于生產(chǎn)這種材料？（）A.粉末冶金B(yǎng).鑄造C.發(fā)泡法D.3D打印24、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅25、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.納米孔隙二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述陶瓷材料的電學(xué)性能（如介電性能、壓電性能），解釋其產(chǎn)生的機(jī)理，并舉例說明在電子領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)薄膜技術(shù)，解釋光學(xué)薄膜的工作原理和制備方法，分析光學(xué)薄膜的性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，如增透膜、反射膜等。3、（本題5分）詳細(xì)論述陶瓷材料的燒結(jié)過程，包括燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)力、影響燒結(jié)的因素以及常見的燒結(jié)方法，并分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。4、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律和影響因素。分析如何通過材料設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)來抑制疲勞裂紋擴(kuò)展，并舉例說明在機(jī)械工程中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一鋁合金薄板，厚度為2毫米，屈服強(qiáng)度為300MPa，要承受10000牛頓的拉力，計(jì)算所需薄板的最小寬度。2、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的陶瓷塊，通過阿基米德原理測(cè)量其體積為150立方厘米，質(zhì)量為300克，計(jì)算陶瓷的密度。3、（本題5分）某半導(dǎo)體的施主雜質(zhì)濃度為10^18個(gè)/立方厘米，本征載流子濃度為10^10個(gè)/立方厘米，計(jì)算多數(shù)載流子濃度。4、（本題5分）已知一種超導(dǎo)材料的臨界溫度為90K，在77K時(shí)的臨界電流密度為10^6A/cm2。若該超導(dǎo)材料制成的導(dǎo)線橫截面積為1mm2，計(jì)算在77K時(shí)能通過的最大電流。5、（本題5分）有一環(huán)形的鋅合金環(huán)，內(nèi)半徑為3cm，外半徑為5cm，高度為2cm，鋅合金的密度為6.7g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的光熱轉(zhuǎn)換性能和太陽(yáng)能利用，研