首都師范大學(xué)科德學(xué)院《材料創(chuàng)新導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)首都師范大學(xué)科德學(xué)院

《材料創(chuàng)新導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對(duì)于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子2、在研究材料的熱性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無(wú)關(guān)3、高分子材料的加工方法有很多種，那么常見的高分子材料加工方法有哪些？（）A.擠出成型、注塑成型、吹塑成型B.壓延成型、模壓成型、傳遞成型C.發(fā)泡成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型D.以上都是4、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5、對(duì)于一種高溫合金，要提高其抗氧化性能，以下哪種元素的添加通常是有效的？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鎳6、對(duì)于一種超導(dǎo)材料，除了臨界溫度和臨界電流密度外，還有一個(gè)重要的參數(shù)是臨界磁場(chǎng)。以下哪種因素會(huì)影響超導(dǎo)材料的臨界磁場(chǎng)？（）A.材料的純度B.晶體結(jié)構(gòu)C.制備工藝D.以上均會(huì)7、金屬材料在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是8、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9、在高分子材料的溶解過(guò)程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對(duì)溶解過(guò)程沒有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性10、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調(diào)整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護(hù)氣體流量D.以上都是11、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12、一種高分子材料在戶外使用時(shí)發(fā)生老化。以下哪種老化機(jī)制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化13、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以在材料表面形成一層金屬鍍層。以下哪種金屬鍍層常用于提高材料的耐腐蝕性？（）A.銅B.鋅C.鎳D.金14、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦15、在陶瓷材料的性能測(cè)試中，抗彎強(qiáng)度是一個(gè)重要指標(biāo)。以下哪種測(cè)試方法常用于測(cè)定陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度？（）A.三點(diǎn)彎曲法B.拉伸試驗(yàn)C.壓縮試驗(yàn)D.沖擊試驗(yàn)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析材料的磨損機(jī)制（如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損等），并探討減少材料磨損的方法和途徑。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）解釋金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特征，分析其在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和限制。4、（本題5分）說(shuō)明材料的力學(xué)性能指標(biāo)，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和硬度等，分析這些指標(biāo)的物理意義和測(cè)試方法，以及它們?cè)诓牧线x擇中的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）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。2、（本題5分）詳細(xì)論述陶瓷材料的成型工藝，如干壓成型、注漿成型、熱壓鑄成型等，探討每種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及影響成型質(zhì)量的因素。3、（本題5分）全面論述金屬材料的焊接性能和焊接接頭的組織與性能特點(diǎn)，分析焊接方法、焊接工藝參數(shù)和焊接材料對(duì)焊接質(zhì)量的影響，探討提高焊接接頭性能的措施和焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。4、（本題5分）全面論述高分子共混物的相容性和相結(jié)構(gòu)，分析影響相容性的因素，如分子結(jié)構(gòu)、分子量等，并探討在塑料改性中的應(yīng)用。5、（本題5分）深入論述材料的疲勞性能與壽命預(yù)測(cè)方法，探討疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展機(jī)制，分析影響疲勞壽命的因素及常用的壽命預(yù)測(cè)模型和方法。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一塊鋼板，受到450MPa的拉應(yīng)力，材料的斷裂韌性為40MPa·m^(1/2)，假設(shè)裂紋長(zhǎng)度為1.5mm，計(jì)算材料是否會(huì)發(fā)生斷裂。2、（本題10分）一塊塑料的彈性模量為2GPa，泊松比為0.4，受到雙向拉伸應(yīng)力，應(yīng)力大小分別為10MPa和5MPa，計(jì)算應(yīng)變張量的各個(gè)分量。3、（本題10分）一種陶瓷材料